第二章化学反应与能量知识点题库

根据图像分析，下列叙述中正确的是（）

A . 该反应为放热反应 B . b曲线是增大压强后的能量变化 C . a曲线是加人催化剂后的能量变化 D . 该反应的热化学方程式为NO(g)+CO₂(g)=NO₂(g)+CO(g)△H=+234kJ·mol^-1

氮及其化合物对环境具有显著影响。

（1）已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应：
N₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g) △H=+180 kJ/mol

N₂(g)+2O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g) △H=+68 kJ/mol

则 2NO(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g) △H= kJ/mol
（2）对于反应2NO(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g)的反应历程如下：
第一步：2NO(g) $\text{[math]}$ N₂O₂(g)(快速平衡)

第二步：N₂O₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g)(慢反应)

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：υ_正=k₁_正·c²(NO)，υ _逆=k₁_逆·c(N₂O₂)，k₁_正、k₁_逆为速率常数，仅受温度影响。下列叙述正确的是__________

A . 整个反应的速率由第一步反应速率决定 B . 同一温度下，平衡时第一步反应的 $\text{[math]}$ 越大，反应正向程度越大 C . 第二步反应速率慢，因而平衡转化率也低 D . 第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高
（3）在密闭容器中充入一定量的CO和NO气体，发生反应2CO(g)+2NO(g) $\text{[math]}$ 2CO₂(g)+N₂(g) △H<0，图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系：

①温度：T₁T₂(填“>”、“<”或“=”)。

②若在D点对反应容器升温，同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的点(填字母)。

③某研究小组探究该反应中催化剂对脱氮率(即NO转化率)的影响。将相同量的NO和CO 以一定的流速分别通过催化剂a和b，相同时间内测定尾气，a结果如图中曲线I所示。已知：催化效率 b>a；b的活性温度约450℃。在图中画出b所对应的曲线(从300℃开始画) 。
（4）在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NO_x的排放。研究表明，NO_x的脱除率除与还原剂、催化剂相关外，还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La₀.₈A₀.₂BCoO₃_＋_X(A、B 均为过渡元素)为催化剂，用H₂还原NO的机理如下：
第一阶段：B⁴^＋(不稳定)＋H₂→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)

第二阶段：I . NO(g)+□→NO(a)

II . 2NO(a)→2N(a)+O₂(g) III. 2N(a)→N₂(g)+2□

IV. 2NO(a)→N₂(g)+2O(a) V. 2O(a)→O₂(g)+2□

注：□表示催化剂表面的氧缺位，g表示气态，a表示吸附态

第一阶段用氢气还原 B⁴^＋得到低价态的金属离子越多，第二阶段反应的速率越快，原因是。

下列是绿色制氢示意图，图示中未涉及的能量转化形式是（）

图片_x0020_100001

A . 化学能→电能 B . 风能→电能 C . 太阳能→电能 D . 电能→化学能

金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。下列说法正确的是( )

图片_x0020_1867080031

A . 等质量的金刚石和石墨完全燃烧，石墨放出的热量更多 B . 在通常状况下，金刚石和石墨相比，金刚石更稳定 C . 表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨，s)＋O₂(g)=CO₂(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol^－¹ D . 36 g石墨转化成金刚石，放出的热量为5.7 kJ

在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L．下列有关判断正确的是( )

A . C的体积分数增大了 B . 平衡向正反应方向移动 C . A的转化率降低了 D . x+y＜z

下图是电化学膜法脱硫过程示意图，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。下列说法错误的是( )

图片_x0020_100003

A . b电极为阳极，发生氧化反应 B . 阴极反应式为 H₂S+2e^-=S^2-+H₂↑ C . 净化气中CO₂含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化 D . 工作一段时间后，生成H₂和S₂的物质的量之比为2∶1

中和反应反应热 $\text{[math]}$ ，分别向 $\text{[math]}$ 的① $\text{[math]}$ 、② $\text{[math]}$ 、③ $\text{[math]}$ 的稀溶液中加入 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液，完全反应的热效应 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的关系正确的是（已知弱酸电离时吸热）（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语正确的是（）

A . 以硫酸作电解质溶液的氢氧燃料电池的负极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^- B . 铅蓄电池充电时，标示“+”的接线柱连电源的正极，电极反应式为：PbSO₄(s)-2e^-+2H₂O(l)=PbO₂(s)+4H⁺(aq)+SO₄^2-(aq) C . 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺ D . 用铁电极电解饱和食盐水2Cl^-+2H₂O $\text{[math]}$ Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

密闭容器中一定量的混合气体发生以下反应： xA(g)+yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50 mol∙L^-1 ，在温度不变时，把容器容积扩大到原来的2倍，使其重新达到平衡，此时A的浓度为0.30 mol∙L^-1 ，下列叙述正确的是( )

A . 平衡一定向右移动 B . B的转化率降低 C . x+y<z D . C的体积分数增大

从能量的角度看，断开化学键要能量，形成化学键要能量。若某反应的反应物总能量大于生成物的总能量，那么，该反应是一个(填“放热”或“吸热”)反应。

阅读下列关于燃料电池的短文并填空。

化学电池用途广泛，燃料电池具有能量转化率高、对环境友好等优点。燃料电池在工作时，从负极连续通入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等燃料，从正极连续通入 $\text{[math]}$ ，以 $\text{[math]}$ 溶液或 $\text{[math]}$ 为电解质溶液，发生反应生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 等，同时产生电能，目前已研制成功 $\text{[math]}$ —空气燃料电池，它可以代替汽油为汽车提供动力，也可用作照明电源。

（1）在上述十种物质中，属于电解质的是(填序号，下同)；属于非电解质的是。
（2）氢氧燃料电池通常有酸式和碱式两种：
①以稀硫酸为电解质溶液时，正极的电极反应式为。

②以KOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为。

③用氢氧燃料电池提供动力的汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法错误的是(填标号)。

A．太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更节能

B．用氢氧燃料电池提供汽车动力更能保护环境

C．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的负极电极反应式相同

D．分别以稀硫酸、KOH溶液为电解质溶液的两种氢氧燃料电池的总反应式相同
（3） Al—空气燃料电池反应原理：负极的金属Al在氯化钠溶液中与空气中的O₂发生反应生成Al(OH)₃。若负极有9gAl参加反应，则正极消耗O₂的质量为g。

铝热法冶炼金属铬的矿渣中含有Cr₂O₇、Al₂O₃及少量Fe₂O₃ ，从中提取铬与铝有酸法和碱法两种工艺。请回答：

（1） I．酸法。矿渣经硫酸浸取后，浸取液通过电沉积得到单质Cr；向剩余溶液中加碱回收得到Al(OH)₃。
为提高矿渣的浸取率，可采取的措施有(写出两点)。
（2）电沉积时，阴极的电极反应式为。
（3） II. 碱法。工艺流程如下：

已知：①“焙烧”后固体成分为Na₂CrO₄、NaAlO₂、NaFeO₂。

② $\text{[math]}$ 、Zn²⁺均可与EDTAl：1结合成络离子；Zn²⁺可与PAN1：1结合成紫红色络合物，且结合能力弱于EDTA。

浸渣的主要成分为Fe(OH)₃。则“浸取”时发生反应的离子方程式为。
（4） “浸取”后所得溶液中Al的含量可用EDTA滴定法测定：
①取20.00mL浸取液于锥形瓶中，加入c₁mol•L^-1EDTA标准液V₁mL(稍过量)；

②依次用盐酸、醋酸钠—醋酸缓冲溶液调溶液至酸性，加热后滴入PAN指示剂；

③用c₂mol•L^-1ZnSO₄标准液滴定至溶液恰好呈紫红色，消耗标准液V₂mL。则“浸取”后所得溶液中Al的含量为g•L^-1(填计算式即可)。
（5） “碳分”时通入CO₂后，通过 (填操作名称)，即可得到纯净的Al₂O₃。
（6） “还原”时发生主要反应的离子方程式为。
（7） “沉淀”时，当c(Cr³⁺)≤10^-5mol•L^-1时，应调节溶液的pH至少为。（K_sp[Cr(OH)₃]=1.0×10^-32）

甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H₂含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下：

反应Ⅰ(主) ：CH₃OH(g)+ H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+ 3H₂(g) ΔH₁=+49kJ/mol

反应Ⅱ(副) ：H₂(g)+ CO₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+ H₂O(g) ΔH₂=+41kJ/mol

温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ： CH₃OH(g) $\text{[math]}$ CO(g)+2H₂(g) ΔH₃

（1）计算反应Ⅲ的ΔH₃= 。
（2）反应1能够自发进行的原因是，升温有利于提高CH₃OH转化率，但也存在一个明显的缺点是。
（3）下图为某催化剂条件下，CH₃OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。

①随着温度的升高，CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是 (填标号)。

A．反应Ⅱ逆向移动

B．部分CO 转化为CH₃OH

C．催化剂对反应Ⅱ的选择性低

D．催化剂对反应Ⅲ的选择性低

②随着温度的升高，CH₃OH 实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是。

③写出一条能提高CH₃OH转化率而降低CO生成率的措施。
（4） 250℃，一定压强和催化剂条件下，1.00molCH₃OH 和1.32molH₂O 充分反应(已知此条件下可忽略反应Ⅲ )，平衡时测得H₂为2.70mol，CO有0.030mol，试求反应Ⅰ中CH₃OH 的转化率，反应Ⅱ的平衡常数(结果保留两位有效数字)

一定条件下，用 CO₂和 H₂反应生产燃料甲醇的热化学方程式为 CO₂(g)＋3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) △H ，图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol^-1)的变化。回答下列问题：

（1）该反应的 △H0(填“＞”或“＜”)，原因是。
（2）在恒温恒容密闭容器中，下列能说明该反应已经达到平衡状态的是______(填标号)。

A . v( H₂)=3v(CO₂) B . 容器内气体压强保持不变 C . v_逆(CO₂)= v_正(CH₃OH) D . 容器内气体密度保持不变
（3）在体积为1L的恒温(温度为 T℃)恒容密闭容器中，充入1 mol CO₂和3mol H₂ ，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化如图 2 所示。从反应开始到平衡，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率v(H₂)=平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为，T℃时该反应的平衡常数K= L²·mol^-2(保留 2 位小数)。

某实验小组利用 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液与 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如图：

实验编号	温度/℃	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	出现浑浊时间内/t
①	20	5.0	10.0	020	t₁
②	20	5.0	5.0	5.0	t₂
③	50	5.0	10.0	0	t₃

下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 实验②中加入 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 的作用是控制变量，保持 $\text{[math]}$ 与实验①一致 C . 实验①、②、③均应将 $\text{[math]}$ 溶液逐滴滴入 $\text{[math]}$ 溶液中 D . 实验②、③可探究温度对化学反应速率的影响

某兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下系列实验，实验结果记录如下：

编号	电极材料	电解质溶液	电流计指针偏转方向
1	Mg、Al	稀盐酸	偏向Al
2	Al、Cu	稀盐酸	偏向Cu
3	Al、C(石墨)	稀盐酸	偏向石墨
4	Mg、Al	NaOH溶液	偏向Mg
5	Al、Cu	浓硝酸	偏向Al

注：①实验均为常温下完成；②电流计指针偏转方向为正极方向。试根据表中实验现象完成下列问题：

（1）实验1、2中Al电极的作用(填“相同”或“不同”)。
（2）实验3中，Al为极，电极反应式为。
（3）实验4中，Al为极，电池总反应的离子方程式是。
（4）解释实验5中电流计偏向Al的原因。
（5）根据实验结果总结出影响铝在电池中做正极或负极的因素有。

下列说法正确的是（）

A . 汽油可以燃烧，是因为它含有C、H、O三种元素 B . 新冠病毒德尔塔在空气中可能以气溶胶的形式传播，气溶胶属于胶体 C . “嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转变成电能 D . 医用口罩主要原料聚丙烯树脂，可由丙烯通过缩聚反应来合成

回答下列问题：

（1） I.如表是该小组研究影响过氧化氢H₂O₂分解速率的因素时采集的一组数据：用10mLH₂O₂制取150mLO₂所需的时间(秒)。

30%H₂O₂
15%H₂O₂
10%H₂O₂
5%H₂O₂
无催化剂、不加热
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
几乎不反应
无催化剂、加热
360s
480s
540s
720s
MnO₂催化剂、加热
10s
25s
60s
120s
该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、、等因素对过氧化氢分解速率的影响。
（2） II.100mL1mol·L^-1稀硫酸与过量锌粒反应，一定温度下，为了减缓反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采取的措施是____。

A . 加入少量碳酸钠粉末 B . 加入少量硫酸铜溶液 C . 加入适量Na₂SO₄溶液 D . 加热 E . 加水
（3） III.一定温度下某反应在体积为5L的恒容密闭的容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
该反应的化学方程式为。
（4）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为。
（5）由图求得平衡时A的转化率为。
（6）平衡时体系内的压强与初始时压强之比为。

《天工开物》中记载分离金和银的方法：“凡足色金参和伪售者，唯银可入，余物无望焉。欲去银存金，则将其金打成薄片剪碎，每块以土泥裹涂，入坩埚中硼砂熔化，其银即吸入土内，让金流出以成足色。然后入铅少许，另入坩埚内，勾出土内银，亦毫厘具在也。”下列说法错误的是（）

A . 硼砂的作用是和银反应 B . 金银合金的硬度比银的大 C . “打成薄片剪碎”的目的是增大接触面积 D . 银的熔点低于金的

甲醇是重要的工业原料和燃料。

（1）甲醇燃料电池(DMFC)为现代便携式电子产品提供了电能。在以KOH为电解质的甲醇燃料电池中，CH₃OH在电源(填“正”或“负”)极反应，当电路中转移0.6mol电子时，消耗CH₃OH的物质的量是；该电池工作一段时间后，电解质溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）利用甲醇通过惰性电解法先获得α-羟基缩酮，α-羟基缩酮再在酸性条件下水解得到一种食品增香剂3-羟基丁酮，其原理如图所示。
①M极上发生(填“氧化反应”或“还原反应”)。
②N为电解池的极(填“阴”或“阳”)，电极反应式是。
③此法合成3-羟基丁酮的总反应式是(不用写反应条件)。

	30%H₂O₂	15%H₂O₂	10%H₂O₂	5%H₂O₂
无催化剂、不加热	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应
无催化剂、加热	360s	480s	540s	720s
MnO₂催化剂、加热	10s	25s	60s	120s

第二章 化学反应与能量 知识点题库

第二章化学反应与能量知识点题库