高中化学（人教版）必修第二册第六章 周末练7 化学反应与能量综合

周末练7化学反应与能量综合

［分值：100分］

［1~10题，每小题6分］

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)=2Ch(g)的能量变化如图所示。下列说法错误的

是()

A.2cHg)=3Ch(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-E

答案D

解析根据图示，生成物总能量大于反应物总能量，3Ch(g)=2C)3(g)为吸热反应，则2Ch(g)=3C)2(g)为放

热反应，A正确；氧气的能量比臭氧低，所以氧气比臭氧稳定，B正确；反应物断链吸收的总能量(邑-昂)

高于生成物成键放出的总能,量(田-£),C正确；反应消耗3moiCh时吸收的总能量为瓦-昌，D错误。

2.(2024・福建龙岩高一段考)庚烷(GHQ是汽油的主要成分之一，已知庚烷在汽缸中会发生反应:

占燃

C7H16(g)+1102(g)—7CO2(g)+8H2O(g)o试从化学键的角度计算Imol庚烷(C7H16)燃烧产生CO2和水蒸气

的能量变化为(）

Imol共价键断裂,7molC7mol

吸收8697.6J16molH

C7Hw（g）共价犍形成COng)

能址

释放17908kJ

8mol

11mol共价键断裂n能过

eg%mol0

Oi（g）吸收5390kJH2O（g）

能量

A.吸收3820.4kJB.释放3820.4kJ

C.吸收8697.6kJD.释放17908kJ

答案B

解析根据题给信息可知，从化学键的角度计算1mol庚烷(C7H16)燃烧产生CO2和水蒸气时，需要放出的

能量为17908kJ-8697.6kJ-5390kJ=3820.4kJ。

二、电极反应式的书写

3.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。下列说法不正确的触()

A.AkCu、稀H2sO4组成原电池，负极反应式为AL3e-=Ap+

B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为AL3e+4OH=[A1(OH)4]

C.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为AL3e-=AF+

D.由Fe、Cu、FeCb溶液组成原电池，负极反应式为Fe-2e==Fe2+

答案C

解析由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=A13+,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A1-3e-+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-=Ci?+,故C错误；由Fe、Cu、FeCh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。

FeS?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+2Li2So下列说法正确的是()

熔融LiCF3s。3

A.Li为电池的正极，发生氧化反应

B.电流由Li经负载，流向FeS?极

C.正极的电极反应式为FeS2+4e=Fe+2S2'

D.将熔融的LiCF3sCh改为LiCl的水溶液，电池性能更好

答案C

解析分析可知，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；FeS?为正极，正

极反应式为FeS2+4c-=Fc+2S。C正确；Li和水发生乳化还原反应生成氢气，所以不能将熔融的

LiCF3sCh改为LiCl的水溶液，D错误。

三、化学平衡状态的理解与判断

催化剂

5.硫酸是一种重要的化工产品，目前的重要生产方法是“接触法”，反应原理为2so2+02、△2SO3,已

知该反应为放热反应。下列说法正确的是()

A.只要选择适宜的条件，SCh和就能全部转化为S03

B.达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为零

C.由反应可知，2molSO2的能量大于2molSO3的能帚

D.工业上在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题

答案D

催化剂

解析因为2so2+。2△2s03为可逆反应，所以尽管选择适宜的条件，SO2和02也不能全部转化为

S03,故A错误；达到平衡后，反应没有停止，只是正、逆反应速率相等但并不为零，故B错误；因为

催化剂

2SO2+O2△2sO3为放热反应，由反应可知，2molSO2和1mol02的总能量大于2molSO3的总能量，

故C结误；工业上在利用上述反应生产三氧化硫时，为了提高产率和效率，要同时考虑反应所能达到的限

度和化学反应速率两方面的问题，故D正确。

6.(2024•福州高一期中)将1mol固体A置于体积不变的真空密闭容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温

度下使其分解：A(s)—2B(g)+C(g),下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是()

A.物质的物质的量浓度：c(B)=2c(C)

B.混合气体的密度保持不变

C.B的体积分数不变

D.混合气体的平均摩尔质量保持不变

答案B

解析c(B)=2c(C)不能说明正、逆反应速率相等，不能确定反应是否达到平衡状态，A错误；容器体积始

终不变，而反应中气体的质量为变量，则混合气体的密度不变，说明反应已达平衡，B正确；只有生成物

为气体，生成B、C的物质的量之比为定值，则B的体积分数为定值，混合气体的平均摩尔质量为定值，

则B的体积分数不变，混合气体的平均摩尔质量保持不变，都不能说明反应达到平衡，C、D错误。

・高，温、高乐4

7.(2024•山东泰安高一期中)可以证明可逆反应N/g)+3Hz(g)催化剂2N%(g)已达到平衡状态的是()

①一个N三N断裂的同时，有3个H—H断裂；

②其他条件不变时，混合气体的平均相对分子质量不再改变；

③恒温恒容时，体系压强不再改变；

④N%、N?、氏的体积分数都不再改变；

⑤恒温恒容时，混合气体的密度不再改变；

⑥正反应速率V(H2)=0.6mol-L'min'»逆反应速率i<NHs)=0.4mol-L'min'1

A.全部B.①0③④

C.②③④⑥D.©©④⑤⑥

答案C

解析一个N三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①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⑤不选。

四、化学反应速率及平衡的相关计算

8**(2025•太原段考)一定温度下，将2.5molA和2.5molB加入容积为2L的怛容密闭容器里，发生如下

反应：3A(g)+B(s)=xC(g)+2D(g)°经5s反应达到平衡，此时C的平均反应速率为0.2同时

生成ImolDo下列叙述正确的是()

A~v=2

B.平衡时容器内气体的压强与起始时容器内气体的压强之比为8：5

C.恒容条件下通入Ar,压强增大，则化学反应速率增大

D.反应达到平衡状态时，B的平均反应速率为0.05molL'.s-1

答案B

解析根据题意，列三段式：

3A(g)+B(s)-OC(g)+2D(g)

起始/mol2.500

转化/mol1.50.5x1

平衡/mol10.5x1

平衡时C的平均反应速率为0.2molLLsL即0.5xmol=0.2mokLLs"X5sX2L=2mol,x=4,A错误：开

始时气体总物质的量为2.5mol,平衡时混合气体总物质的量为1mol+0.5X4mol+1mol=4mol,则达到平

衡状态时容器内气体的压强与起始时气体压强之比为4：2.5=8：5,B正确；恒容条件下通入Ar,气体反

应物的物质的量浓度不变，则化学反应速率不变，C错误；B为固体，不能用固体的浓度变化来表示平均

反应速率，D错误。

9.(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的密用容器中，发

生反应：3A(s)+B(g)AC(g)+2D(g)o2inin木该反应达到平衡,生成了0.6m3D,并测得C的浓度为0.3

mol.L'o下列判断正确的是()

A.2min内用A表示的反应速率为0.45mol-L'min'1

BJC=2

C.当VB：VD=1：2时，反应达到了平衡状态

D.B的转化率为30%

答案D

解析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0.3

mol,而同一时间段内生成了0.6molD,物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比，所Xx=l,B错

误；任意时刻l，B：VD都等于其化学计量数之比，即等于1：2,所以当：4=1：2时，反应不一定达到了

平衡状态，C错误；三段式表示：

3A(s)十B(g)一—C(g)+2D(g)

始/mol100

转/mol0.30.30.6

平/mol0.70.30.6

所以B的转化率为Y乂100%=30%,D正确。

10.(2025•大理期中)在298K时，实验测得溶液中的反应：在。2+2川―2比0+12,各反应物在不同浓度时的

化学反应速率如表所示：

实验编号123456

c(HI)/(molL")0.1000.2000.1500.100?0.200

c(H2O2)/(mol-L')0.1000.1000.1500.2009•0.500

v/Cmol-L'-s')0.007600.03040.02570.01520.04560.152

根据表中数据可推知第5组实验中c(HI)、c(HaCh)可能为()

A.0.150rnol-L1、0.200mol-L-1

B.0.300mol-L().10()mol-L1

C.0.200mol-L1.0.200mol-L-'

D.0.100mol-L\0.600mol-L1

答案D

解析以实验1为参照，实验2中式HI)是实验1的两倍，速率为4倍，速率与c?(HI)呈正比；实脸4中

以此。2)是实验1的两倍，速率为2倍，速率与以比02)成正比；故速率与才(川).《氏02)呈正比；实脸5的

化学反应速率是实验1的6倍，所以实验5中d(HI),c(H2O2)应为实验1的c2(HI>c(H2O2)的6倍，故选D。

五、化学反应与能量综合

11.(20分)(2025♦福建期中)按要求完成下列填空。

(1)下列变化过程，属于化学反应目放热的是(填序号)。

①浓H2SO4稀释②酸碱中和反应③Mg条与盐酸反应④Ba(OH)2・8H2。与NHjQ⑤碳高温条件下还

原COzT成CO

(2)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。银锌纽扣电池是应用最普遍的电池之一(如图1所

示)，电池总反应为Zn+Ag2O*=2Ag+ZnO,则银锌纽扣电池负极电极反应式为。放电反应过

程中正极材料的质量逐渐(填“增加”“减少”或“不变”)。

金属外壳锌粉

ZW及rKOH

溶液的隔板

7~Ag2O

图1

（3）以TiO?为催化剂的光、热化学循环分解C02反应，为吸收“碳排放”提供「一个新途径，该反应的机

理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图2所示：

涂7t_co

0、〉20号/O0、/°

Ti，①、、T2Ti“

再利用百O②

COQ

二2%4

⑥（o）

1072kJ•mol：©⑥

◎⑥

图2

①上述过程①中，能量的变化形式是由转化为O

②CO2分解生成2molCO和1molO2的热量变化。

③CO和02作反应物的一种燃料电池，其构造如图3所示，Y为电池的（填“正”或“负”）

极，0H向（填“X”或"Y”）极移动，正极电极反应式为o

答案⑴②③（2）Zn+20H•-2e=ZnO+H2。减少（3）①光能化学能②吸收556kJ热量③正X

O2+4e4-2H2O=4OH-

解析（1）①浓H2s。4稀释放热，但属于物理变化；④Ba（OH）2・8H?O与NH4Q反应生成Back、NH3和

H20,属于吸热反应；⑤碳高温条件下还原C02生成CO,属于吸热反应；②③属于放热反应。（2）由总反

应式可知，Zn被氧化生成ZnO,则Zn为负极，也极反应式为Zn+2OH-2e=ZnO+H2O,AgzO为正极，

Ag20被还原生成Ag,则放电反应过程中正极材料的质量逐渐减少。（3）②CO?分解生成CO和。2的化学方

程式为2cO2（g）=2CO（g）+O2（g）,化学键断裂吸收能量：1598kJ-mo—X2=3196kJ-mol1化学犍形成释

放能量：1072kJmor,X2+496kJmor'=2640kJmol1,即CO2分解生成2molCO和1mol液吸收（3196-2

640）kJ=556kJ的热量。③根据图示，电子由X极流出、Y极流入，则X为负极、Y为正极，原电池中，阴

离子向负极移动，即0H向X极移动，正极上氧气被还原生成06,则正极电极反应式为O2+4D

+2H2O=4OH。

12.（20分）（2025・广州期中）研究化学反应的速率与平衡是科研工作者的重要课题。回答下列问题：

（1）某小组探究外界因素对5Na2s2O3+8KM11O4+7H2so4=8MnSO4+5Na2so‘+4K2so4+7H?O的化学反应速率

的影响，相关实验数据如表所示。

11

实验温度1.500mol-L'稀硫酸蒸储水的0.1250moll?Na2s2O30.2500mol-LKMnO4恰好褪

序号/℃溶液的体积/mL体积/mL溶液的体积/mL溶液的体积/mL色时间/s

1255.00025.0010.00a

2255.005.0020.00V1b

3255.0010.00v210.00c

4355.0010.0015.0010.00d

①根据表中信息，补充数据：v）=,V2=o

②通过实验1、2、3,根据（用a、b、c三者的大小关系表示）可得出：相同温度时，增大反应物浓

度，反应速率加快。

③通过实验（填实验序号）可以探究温度对反应速率的影响。

④向少量酸性KMnCU溶液中加入Na2s2O3溶液，用数字传感器测得该反应速率随时间的变化如图，初始阶

段反应速率加快的原因可能是o

（2）某温度时，在2L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时