第六章化学反应与能量测试（含答案）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 测试
一、单选题
1．一种锂水电池以锂和钢板为电极，为电解质，使用时加入水即可放电，总反应为：。下列有关该电池的说法错误的是
A．锂极为负极 B．移向正极
C．为正极产物 D．电子由锂经导线流向钢板
2．下列说法不正确的是
A．乙醇做燃料易燃烧，污染小，但不可再生
B．选择燃料需要考虑燃料热值的大小
C．若反应物总能量大于生成物总能量则反应为放热反应
D．将煤制成水煤气提高煤的利用率
3．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量，断裂1 mol N≡N键吸收941 kJ热量，则
A．N4的熔点比P4高
B．1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量
C．N4是N2的同系物
D．1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量
4．下列说法正确的是
A．所有的放热反应都能在常温常压下自发进行
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属放热反应
C．天然气燃烧时，其化学能全部转化为热能
D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
5．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流由D→导线→C；③B、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸中，D极产生大量气泡。据此，判断四种金属的活动性顺序是
A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞D＞B
C．C＞A＞B＞D D．B＞D＞C＞A
6．温度不变恒容的容器中进行反应H22H，若反应物浓度由0.1mol·L－1降到0.06mol·L－1需20s，那么由0.06mol·L－1降到0.02mol·L－1所需反应时间应为
A．等于20s B．等于20s C．大于20s D．小于20s
7．化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是
选项 生产活动 化学原理
A 食品中添加适量二氧化硫 SO2可以起到漂白、防腐、抗氧化等作用
B 利用氯碱工业制备氢氧化钠 溶液中Na2CO3与Ca(OH)2反应
C 高炉炼铁 CO高温下还原铁矿石
D 利用冰箱冷藏食物 温度低时，化学反应速率慢
A．A B．B C．C D．D
8．下列对实验事实的解释错误的是（ ）
选项 实验事实 解释
A 实验室用粗锌与稀盐酸反应制H2比纯锌快 粗锌与稀盐酸构成原电池
B 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
C 向10mL0.2mol·L-1ZnSO4，溶液中加入10mL0.4mol·L-1Na2S溶液，产生白色沉淀，再滴加CuSO4溶液，沉淀变黑 Ksp(CuS)D 做过银镜反应的试管可用铁盐溶液洗涤，加入稀盐酸，清洗效果更好 Fe3++AgFe2++Ag+，加入盐酸，Ag+与Cl－结合成氯化银沉淀，使平衡右移
A．A B．B C．C D．D
9．某光电催化反应器如图所示，A电极是，B电极是。通过光解水，可由制得异丙醇。下列说法错误的是
A．B极是电池的负极
B．B极的电极反应为
C．转移18mol电子，一定生成60g异丙醇
D．A极选用高活性和高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应
10．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，只留清白在人间。”明代诗人于谦的《石灰吟》中对“”的转化进行拟人化描述。下列说法错误的是
A．上述转化过程吸收大量热
B．工业上可采用此转化过程来制取二氧化碳
C．CaCO3中含有共价键，但属于离子化合物
D．生成的CaO可以作氯气的干燥剂
11．下列过程中，一定需要通电才能实现的是
A．电解质电离 B．电化学防腐
C．蓄电池放电 D．电解精炼铜
二、填空题
12．某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
(1)由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_______________。
(2)反应从开始至2min末，用Z(为气态)的浓度变化表示的平均反应速率为_______ mol/(L·min)。
(3)当反应进行到第_____min时，该反应达到平衡。反应达到平衡后，下列措施一定能加快化学反应速率的有____
A．增大Z的量 B．升高温度
C．使用正催化剂 D．增大X或Y的量
(4)分别用X和Y的反应速率来表示已达到化学平衡状态的表达式为_______。
13．根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：
(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_______(填电极名称)，判断依据：_______；铜电极的名称是_______，溶液中的Cu2+移向_______(填“Cu”或“X”)电极。
(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_______(填电极名称)，判断依据：_______；铜电极的名称是_______，溶液中的Ag+移向_______(填“Cu”或“X”)电极。
(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为_______(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是_______；X电极的名称是_______。
14．对于一个可逆反应不仅要考虑反应的快慢还要考虑反应的限度，化学反应不仅存在物质间的转化还存在能量间的转化。请回答下列有关化学反应的问题。
已知反应，某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B两种气体，其物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12s时，用A表示的反应速率为___________。
(2)经测定，前4s内，则该反应的化学方程式为___________。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：，乙，丙：。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_____。
(4)判断该反应达到平衡状态的依据是____(填字母序号)。
A．该条件下正、逆反应速率都为零
B．该条件下，混合气体的密度不再发生变化
C．该条件下，混合气体的压强不再发生变化
D．容器内分子数不再发生变化
15．铜与稀硫酸不反应，某校实验小组的同学在老师的指导下设计了下列装置，实现了铜与稀硫酸的反应。请回答下列问题：
（1）甲同学认为，不通入空气，将 K 与_____（填“a”或“b”）连接，即可实现。则总反应的离子方程式为_____。
（2）乙同学认为在通入空气的同时，将开关 K 与_____连通，也可以实现，则电池总反应的化学方程式为_____。
16．铜、银和硝酸银溶液组成原电池，回答下列问题：
(1)负极反应式是_______。
(2)正极反应式是_______。
(3)当有1.6g铜溶解时，银棒增重_______g。
17．在某一容积为2L的恒容密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量n（mol）随时间t（min）的变化曲线如图所示。回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为______。
（2）前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率为_______，4min时，v正（A）______v逆（D）（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）在2min时，图象发生改变的原因可能是_____（填字母）
A增大B的物质的量 B降低温度
C加入催化剂 D减小A的物质的量
（4）能说明该反应已达到平衡状态的标志是_______（填字母）。
A消耗5mol B的同时生成4molD
B反应速率4v（B）= 5v（D）
C容器内D的浓度不再随时间而发生变化
D容器内压强不再随时间而发生变化
E容器内混合气体的密度不再随时间而发生变化
（5）由图示求得平衡时A的转化率为________。
18．已知如果反应物的总能量大于生成物的总能量，那么该反应为放热反应，反之为吸热反应。
(1)请你列举出三个放热反应的例子，用离子方程式表示：
①_______；
②_______；
③_______。
(2)再列举出三个吸热反应的例子，用化学方程式表示：
④_______；
⑤ _______；
⑥_______。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．由方程式可知，Li失去电子，发生氧化反应，做负极，则钢板做正极，A项正确；
B．负极上的电极方程式为：，可知移向负极，B项错误；
C．正极上的电极方程式为：，可知氢气为正极产物，C项正确；
D．电子会从负极流向正极，即电子由锂经导线流向钢板，D项正确；
答案选B。
2．A
【详解】乙醇做燃料易燃烧，污染小，可再生。答案选A。
3．D
【分析】
【详解】A.N4和P4都是分子晶体，相对分子质量越大，其熔点越高，P4熔点高，故A错误；
B.反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，断裂2molN≡N键吸收941kJ×2＝1882kJ，形成1molN4所放出的能量是193 kJ×6＝1158kJ，这说明1 mol N4 气体转化为N2 时要放出724 kJ能量，B错误；
C.N4 和N2 是由同一种元素形成的不同单质，属于同素异形体，C错误；
D.反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，断裂2molN≡N键吸收941kJ×2＝1882kJ，形成1molN4所放出的能量是193 kJ×6＝1158kJ，这说明1 mol N4 气体转化为N2 时要放出724 kJ能量，D正确；
故选D。
4．D
【详解】A、判断一个反应能否自发进行，是根据△G判断，而不是看条件，如放热熵减小的反应，高温下不能自发进行，A错误；
B、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属吸热反应，B错误；
C、天然气燃烧时化学能并不全部转化为热能，还有光能等，C错误；
D、反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，D正确；
答案选D。
5．A
【详解】①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极，则金属活动性：A>B；②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流由D→导线→C，则C为负极，D为正极，金属活动性：C>D；③B、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡，C为正极，B为负极，金属活动性：B>C；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸中，D极产生大量气泡，D为正极，B为负极，金属活动性：B>D；则四种金属的活动性顺序为A＞B＞C＞D，答案选A。
6．C
【详解】反应物的浓度由0.1mol·L－1降到0.06mol·L－1需20s，即反应物的浓度变化为(0.1-0.06)mol L-1=0.04 mol L-1，反应物的浓度由0.06mol·L－1降到0.02mol·L－1，即反应物的浓度变化为(0.06-0.02)mol L-1=0.04mol L-1，若反应速率不变，则所需时间为20s，但随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率逐渐减小，故所需时间大于20s，故C正确；
故选C。
7．B
【详解】A．食品中添加适量二氧化硫，是因为SO2可以起到漂白、防腐、抗氧化等作用，故A正确；
B．氯碱工业制备氢氧化钠，是电解饱和食盐水制备，2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑ + Cl2↑，故B错误；
C．高炉炼铁是利用CO高温下还原铁矿石，故C正确；
D．利用冰箱冷藏食物，温度低时，化学反应速率慢，延缓食物变质的速率，故D正确；
选B。
8．C
【详解】A. 实验室用粗锌与稀盐酸反应制H2比纯锌快，粗锌与稀盐酸构成原电池，原电池加快反应速率，故A正确；
B. 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，主要是浓硝酸在光照或加热条件下反应生成H2O、NO2和O2，故B正确；
C. 向10mL 0.2 mol L 1 ZnSO4溶液中加入10mL 0.4 mol L 1 Na2S溶液，产生白色沉淀，溶液中剩余Na2S溶液，再滴加CuSO4溶液，生成CuS黑色沉淀，不能得出Ksp(CuS)D. 做过银镜反应的试管可用铁盐溶液洗涤，Fe3++AgFe2++Ag+，加入盐酸，Ag+与Cl－结合成氯化银沉淀，平衡右移，因此清洗效果更好，故D正确。
综上所述，答案为C。
9．C
【分析】装置无外接电源，则为原电池，根据B电极H2O→O2，氧元素化合价升高可知，B为负极，电极反应为：；A为正极，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，B极是电池的负极，故A正确；
B．由分析可知，B极的电极反应为，故B正确；
C．A极发生两个反应，2H++2e-=H2↑，3CO2+18e-+18H+=CH3CH(OH)CH3+5H2O，生成60g即1mol异丙醇，则CO2转移18mol电子，但是生成氢气也会转移电子，故生成60g异丙醇转移电子数大于18mol，故C错误；
D．本装置是用二氧化碳制取异丙醇，故A极选用高活性和高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应，故D正确；
故选C。
10．D
【详解】A．CaCO3在高温下分解产生CaO、CO2的反应是吸热反应，因此上述转化过程吸收大量热，A正确；
B．由于CaCO3在高温下分解产生CaO、CO2，因此工业上可采用此转化过程来制取CO2，B正确；
C．CaCO3属于离子化合物，电离产生Ca2+与以离子键结合，在阴离子中C、O原子之间以共价键结合，因此CaCO3是含有共价键的离子化合物，C正确；
D．CaCO3分解生成的CaO是碱性氧化物，能够与水反应产生碱Ca(OH)2，故CaO可以作干燥剂，但Ca(OH)2能够与Cl2发生反应，因此CaO不可以作氯气的干燥剂，D错误；
故合理选项是D。
11．D
【详解】A、电离不需要通电，故错误；
B、电化学防腐不需通电，故错误；
C、放电不需要通电，故错误；
D、电解需要通电，故正确。
答案选D。
12．(1)3X+Y2Z
(2)0.05mol （L min）-1
(3) 2 ABCD
(4)ν(X) 逆＝3ν(Y)正
【详解】（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为3X+Y 2Z；
（2）v(Z)==0.05mol (L min)-1；
（3）根据图象，当反应进行到第2min时，各物质的物质的量不再改变，该反应达到平衡。
A．Z是气体，增大Z的量，Z的浓度增大，反应速率增大，故选A；
B．升高温度，反应速率增大，故选B；
C．使用正催化剂，反应速率增大，故选C；
D．增大X或Y的量，X或Y的浓度增大，反应速率增大，故选D；
选ABCD；
（4）达到化学平衡状态时，正逆反应速率比等于系数比，用 X和Y的反应速率可以表示为ν(X) 逆＝3ν(Y)正。
13．(1) 负极 锌的活泼性比铜强 正极 Cu
(2) 正极 铜的活泼性比银强 负极 X
(3) 负极 铜电极逐渐溶解，溶液变蓝 正极
【详解】（1）若X为锌、Y为硫酸铜溶液，则题给装置为锌铜在硫酸铜溶液中构成的原电池，金属活泼性强于铜的锌做原电池负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜做正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，溶液中阳离子铜离子向正极铜电极移动，故答案为：负极；锌的活泼性比铜强；正极；Cu；
（2）若X为银、Y为硝酸银溶液，则题给装置为铜银在硝酸银溶液中构成的原电池，金属活泼性强于银的铜做原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，银为正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，溶液中银离子向正极银电极移动，故答案为：正极；铜的活泼性比银强；负极；X；
（3）若X为铁、Y为浓硝酸，由于铁在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应，所以题给装置为铁铜在浓硝酸中构成的原电池，还原剂铜为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，溶液变蓝色，铁为正极，硝酸根离子做正极得到电子发生还原反应，故答案为：负极；铜电极逐渐溶解，溶液变蓝；正极。
14． 乙甲丙 CD
【详解】(1)从反应开始到12s时，A的浓度变化量=0.8-0.2=0.6mol/L，故A的反应速率为=；
(2) 12s时，B的浓度变化量=0.5 mol/L-0.3mol/L=0.2 mol/L，故a：b=0.6:0.2=3:1；经过测定前4s内，此时A的浓度变化量0.8-0.5=0.3mol/L，此时v(A)= =0.075mol/(L s)，即v(A)：v(C)=0.075:0.05=3:2，速率之比和系数成正比，故a：b：c=3:1:2，故化学方程式为：；
(3) 确定A的速率为：甲：；乙：，故v(A)=3×0.12=0.36 mol/(L s)；丙：=0.16 mol/(L s)，故v(A)=1.5×0.16=0.24 mol/(L s)，故最快的是乙，最慢的是丙，故答案为：乙甲丙；
(4) 化学方程式为：；
A．化学平衡为动态平衡，达到平衡后正、逆反应速率相等，但都不为零，故A错误；
B．反应前后气体的总质量保持不变，容器的体积保持不变，因此混合气体的密度恒为定值，不能判定反应是否达到平衡状态，故B错误；
C．该反应为气体的总量发生变化的反应，因此气体的压强随着反应的进行也在发生变化，当混合气体的压强不再发生变化时，反应达到平衡状态，故C正确；
D．该反应为气体的总量发生变化的反应，容器内气体的分子数为变量，当气体的分子数不再发生变化，反应达到平衡状态，故D正确；
故选CD。
15． b Cu+2H＋=Cu2＋+H2↑ a 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
【分析】（1）K与b相连时构成电解池，铜与电源正极相连，为电解池的阳极，则铜失去电子生成铜离子，碳棒上氢离子得到电子生成氢气，写出总反应的离子方程式；
（2）通入空气时，K与a相连，可以构成原电池，铜为负极，碳棒为正极，结合原电池原理写出总反应的化学方程式。
【详解】（1）甲同学认为，不通入空气时，K与b相连构成了电解池，铜为阳极，失去电子发生氧化反应：Cu-2e－=Cu2＋，碳棒为阴极，氢离子得到电子生成氢气，电解总反应为：Cu+2H＋=Cu2＋+H2↑，故答案为：b；Cu+2H＋=Cu2＋+H2↑；
（2）乙同学认为在通入空气的同时，将开关K与a相连可构成原电池，铜为负极，铜失去电子生成铜离子，碳棒为正极，氧气得到电子生成水，电池总反应为：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O，故答案为：a；2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O．
【点睛】本题考查了原电池、电解池工作原理，明确原电池和电解池工作原理为解答关键，注意掌握书写电极反应式的方法，注意根据题目提供的信息，写出电池总反应、电解池总反应方程式。
16． 5.4
【分析】铜、银和硝酸银溶液组成原电池,铜做电池负极发生氧化反应，银做电池正极，电极上发生还原反应。
【详解】(1)负极反应式是 ；
(2)正极反应式是 ；
(3)电池的总反应是 ，当有1.6g铜溶解时,析出银的质量是，所以银棒增重5.4g。
17． 4A（g）+5B（g）6C（g）+4D（g） 0.1mol/（L min） = C CD 32%
【分析】（1）根据图象知，A、B是反应物、C和D是生成物，反应达到平衡时，参加反应的物质的量变化量分别为：△n（A）=（2.5-1.7）mol=0.8mol、△n（B）=（2.4-1.4）mol=1.0mol、△n（C）=（1.2-0）mol=1.2mol、△n（D）=（0.8-0）mol=0.8mol，各物质的量的变化量之比等于其计量数之比，据此书写方程式；
（2）前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率；4min时，该反应达到平衡状态，反应速率之比等于其计量数之比；
（3）在2min时，各物质的物质的量不变，相同时间内物质的量变化量增大，说明加快反应速率；
（4）可逆反应达到平衡则，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变；
（5）A的转化率=，以此计算。
【详解】(1)根据图象知，A、B是反应物、C和D是生成物，反应达到平衡时，参加反应的物质的量变化量分别为：△n(A)=(2.5 1.7)mol=0.8mol、△n(B)=(2.4 1.4)mol=1.0mol、△n(C)=(1.2 0)mol=1.2mol、△n(D)=(0.8 0)mol=0.8mol，
各物质的量的变化量之比等于其计量数之比，所以A. B. C. D计量数之比=0.8mol:1.0mol:1.2mol:0.8mol=4:5:6:4，反应方程式为4A(g)+5B(g) 6C(g)4D(g)，
故答案为：4A(g)+5B(g) 6C(g)4D(g)；
(2)前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率 ；4min时，该反应达到平衡状态，反应速率之比等于其计量数之比，A. D的计量数相等，所以其反应速率相等，
故答案为：0.1mol/（L min）；=；
(3)在2min时，各物质的物质的量不变，相同时间内物质的量变化量增大，说明加快反应速率，降低温度反应速率减慢，只有加入催化剂能加快反应速率且瞬间各物质的物质的量不变，故答案选C；
（4）A 消耗5mol B的同时生成4molD，均表示正反应速率，无法证明反应达到平衡，故A错误；
B 反应速率4v（B） = 5v （D），没有说明反应速率为正反应速率还是逆反应速率，无法证明反应达到平衡，故B错误；
C 容器内D的浓度不再随时间而发生变化，则能证明反应达到平衡，故C正确；
D 正反应为压强增大的反应，容器内压强不再随时间而发生变化，则可证明反应达到平衡，故D正确；
E根据质量守恒定律可知，反应前后混合气体的质量不变，容器为恒容容器，混合气体体积不变，则混合气体的密度始终不变，则无法用密度变化判断反应是否达到平衡，故E错误；故答案选：CD。
（5）A的转化率=，故答案为：32%。
【点睛】化学方程式中各物质的量的变化量之比等于其计量数之比。
18．(1) H++OH-=H2O Mg+2H+=Mg2++H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
(2) C+CO2=2CO C+H2O=CO+H2 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+ 10H2O
【解析】(1)
酸碱中和反应是放热反应，离子方程式为H++OH-=H2O；活泼金属和酸的反应属于放热反应，离子方程式可以为Mg+2H+=Mg2++H2↑、2Al+6H+=2Al3++3H2↑；
(2)
碳和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应是吸热反应，方程式为C+CO2=2CO，碳和水蒸气反应属于吸热反应，方程式为C+H2O=CO+H2，氢氧化钡晶体和氯化铵的反应是吸热反应，方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+ 10H2O。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页