2025年高中化学新教材课后练习第6章　作业21　章末专题突破练

作业21章末专题突破练(分值：100分)(选择题1~8题，每小题6分，9~10题，每小题8分，共64分)题组一化学反应中的能量变化计算1.(2024·四川内江高一期中)自然界中臭氧形成反应3O2(g)=2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法错误的是()A.2O3(g)=3O2(g)为放热反应B.氧气比臭氧稳定C.反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量D.反应消耗3molO2时吸收的总能量为E3-E12.(2024·山东潍坊高一段考)根据下面的信息，下列叙述正确的是()A.2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)放出的能量为490kJB.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关C.1molH2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)释放的能量为245kJD.2molH2O(g)的能量比2molH2(g)与1molO2(g)的能量之和高题组二电极反应式的书写3.(2023·湖北恩施巴东一中高一检测)原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法不正确的是()A.Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，负极反应式为Al-3e-=Al3+B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-C.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为Al-3e-=Al3+D.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+4.Li⁃FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池，其原理示意图如图所示。已知电池放电时的反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S。下列说法正确的是()A.Li为电池的正极，发生氧化反应B.电流由Li经负载，流向FeS2极C.正极的电极反应式为FeS2+4e-=Fe+2S2-D.将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，电池性能更好题组三化学平衡状态的判断5.一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是()①混合气体的密度不变②容器内气体的压强不变③混合气体的总物质的量不变④B的物质的量浓度不变⑤v正(C)=v逆(D)A.②③ B.①③⑤C.②④⑤ D.①④⑤6.(2024·山东泰安高一期中)可以证明可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，已达到平衡状态的是()①一个N≡N断裂的同时，有6个N—H断裂；②一个N≡N断裂的同时，有3个H—H断裂；③其他条件不变时，混合气体平均相对分子量不再改变；④恒温恒容时，体系压强不再改变；⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变；⑥恒温恒容时，混合气体的密度不再改变；⑦正反应速率v(H2)=0.6mol·L-1·min-1，逆反应速率v(NH3)=0.4mol·L-1·min-1A.全部 B.①②③④⑤C.①③④⑤⑦ D.①②③⑤⑥⑦题组四化学反应速率及平衡的相关计算7.(2024·河北沧州高一期中)在2L恒容密闭容器中加入足量的炭和2mol水蒸气发生反应：Cs+H2OgCOg+H2g，5min时测得H2g的物质的量浓度为0.4mol·L-1。下列说法正确的是()A.vC=0.04mol·L-1·min-1B.5min时H2Og的转化率为60%C.因C足量，所以H2O可以完全转化D.5min时nCO=0.8mol8.(2024·福建泉州高一段考)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3Ag+BgxCg+2Dg，经2min后测得D的浓度为0.5mol·L-1，cA∶cB=3∶5，以C表示的平均速率vC=0.25mol·L-1·min-1，下列说法正确的是()A.反应速率vB=0.25mol·L-1·min-1B.该反应方程式中，x=1C.2min时，A的物质的量为1.5molD.2min时，A的转化率为60%9.(2023·银川育才中学高一期中)在某容器中发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)，下列情况能判断反应一定达到平衡状态的是()A.容器内混合气体摩尔质量不再改变B.容器内的压强不再改变C.容器内各气体浓度相等时D.断开2molH—S的同时断裂2molH—O10.(2024·云南红河高一期中)在一定条件下，将3molA和1molB混合于固定容积为1L的密闭容器中，发生反应：3A(s)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡，生成了0.6molD，并测得C的浓度为0.3mol·L-1。下列判断正确的是()A.2min内用A表示的反应速率为0.45mol·L-1·min-1B.x=2C.当vB∶vD=1∶2时，反应达到了平衡状态D.B的转化率为30%11.(15分)(2024·河北沧州高一段考)生活中形式多样化的电池，满足不同的市场需求。图中是几种不同类型的原电池装置。(1)某实验小组设计了如图1所示装置：a为铝棒，b为镁棒。①若容器中盛有NaOH溶液，b极的电极反应式为。

②若容器中盛有稀硫酸，b极的电极反应式是，导线中电子的流动方向是(填“a→b”或“b→a”)。

(2)由CH4和O2组成的燃料电池的结构如图2所示。①燃料电池的负极反应式是。

②当消耗1.6g甲烷时，消耗氧气的体积为L(标准状况下)。

12.(21分)(2024·宁夏石嘴山高一期中)根据化学反应速率和化学反应限度的知识回答下列问题：Ⅰ.某温度时，在2L容器中发生A、B两种物质间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。(1)该反应的化学方程式为。

(2)反应开始至4min时，A的平均反应速率为。

(3)4min时，反应是否达平衡状态？(填“是”或“否”)，8min时，v正v逆(填“>”“<”或“=”)。

Ⅱ.氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，该反应为放热反应，且每生成2molNH3，放出92.4kJ的热量。(4)在一定温度下，向一个容积为1L的容器中通入2mol氮气和8mol氢气及固体催化剂，使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。①N2的转化率为。

②反应达到平衡时，放出的热量(填字母，下同)。

A.小于92.4kJB.等于92.4kJC.大于92.4kJD.可能大于、小于或等于92.4kJ(5)若该反应在绝热条件下进行，下列能证明反应已达平衡状态的为。

A.混合气体的平均相对分子质量不变B.体系的温度不变C.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2D.混合气体的密度不变E.断开3molH—H的同时断开2molN—H答案精析1.D2.A[2molH2(g)分解为4molH(g)时吸收436×2kJ=872kJ的能量，1molO2(g)分解为2molO(g)时吸收249×2kJ=498kJ的能量，4molH(g)和2molO(g)结合形成2molH2O(g)释放930×2kJ=1860kJ的能量，所以整个过程共释放(1860-498-872)kJ=490kJ能量，形成1molH2O(g)释放245kJ的能量，H2O(g)转化为H2O(l)还需要释放一部分能量，所以1molH2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)释放的能量大于245kJ，A正确，C、D错误；化学反应中能量变化的大小与反应物的质量有关，B错误。]3.C[由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，铝和稀硫酸反应，铜和稀硫酸不反应，所以铝作负极，铜作正极，其负极反应式为Al-3e-=Al3+，故A正确；Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，故B正确；Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝遇浓硝酸发生钝化现象，铜和浓硝酸能自发的进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故C错误；由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的金属性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D正确。]4.C[分析可知，Li为电池负极，发生氧化反应，A错误；电流应从正极流出，B错误；FeS2为正极，正极反应式为FeS2+4e-=Fe+2S2-，C正确；将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，Li和水发生氧化还原反应生成氢气，所以不能将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，D错误。]5.D6.C[一个N≡N断裂的同时，有3个H—H断裂，表示的都是正反应速率，无法判断反应是否达到平衡状态，故②不选；恒温恒容时，混合气体总质量、容器的容积均为定值，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故⑥不选。]7.D[5min时nH2=0.8molCs+H2OgCOg+H2g起始/mol 200转化/mol 0.80.80.85min时/mol 1.20.80.85min时H2O的转化率为0.82×100%=40%，B错误；该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，C错误。8.C[2min时D的浓度为0.5mol·L-1，由方程式可知，B的反应速率为0.5mol·L-12min×12=0.125mol·L-1·min-1，A错误；2min时D的浓度为0.5mol·L-1，C的反应速率为0.25mol·L-1·min-1)，由变化量之比等于化学计量数之比可得0.5mol·L-1∶(0.25mol·L-1·min-1×2min)=2∶x，解得x=2，B错误；设A、B的起始物质的量均为amol，由题意可知，2min时D的浓度为0.5mol·L-1，A、B的浓度之比为3∶5，由方程式可得(a-0.5×2×32)∶(a-0.5×2×12)=3∶5，解得a=3，则2min时A的物质的量为(3-0.5×2×32)mol=1.5mol，C正确；2min时，9.D[容器内混合气体的总质量不变，反应前后气体的物质的量不变，摩尔质量不变，所以容器内混合气体摩尔质量不再改变无法判断是否达到化学平衡状态，A不符合题意；反应前后气体物质的量不变，pV=nRT，恒温恒容容器中，容器内的压强不变，所以容器内的压强不再改变无法判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；容器内各气体浓度相等时是反应的某一时刻，无法判断是否达到平衡状态，C不符合题意；断开2molH—S的同时断裂2molH—O，说明v正=v逆，反应已达到平衡状态，D符合题意。]10.D[A为固态，不能用A表示反应速率，A错误；1L的密闭容器中，C的物质的量的变化量为0.3mol，而同一时间段内生成了0.6molD，物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，所以x=1，B错误；任意时刻vB∶vD都等于其化学计量数之比，即等于1∶2，所以当vB∶vD=1∶2时，反应不一定达到了平衡状态，C错误；三段式表示：所以B的转化率为0.31×100%=30%，D正确。11.(1)①2H2O+2e-=H2↑+2OH-②Mg-2e-=Mg2+b→a(2)①CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+②4.48解析(1)①b极镁与NaOH溶液不反应，a极铝与NaOH溶液反应，则a极为负极，b极的为正极，b极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。②若容器中盛有稀硫酸，b极镁比a极铝活泼，则b极为负极，a极为正极，b极的电极反应式为Mg-2e-=Mg2+；电子由负极沿导线移向正极，故导线中电子的流动方向是b→a。(2)①原电池总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，负极反应式为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+。②由总反应可知，参加反应的CH4和O2的物质的量之比为1∶2，1.6g甲烷为0.1mol，则消耗0.2mol氧气，标准状况下体积为0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L。12.(1)2AB(2)0.05mol·L-1·min-1(3)否=(4)①50%②B(5)AB解析(1)由图可知，A是反应物，B是生成物，4min时，A减少0.4mol，B增加0.2mol，则两者反应的物质的量比为2∶1，平衡后A、B共存，此反应是可逆反应，故反应的化学方程式为2AB。(2)反应开始至4min时，A减少了0.4mol，则vA=Δc(A)Δt=0.2m