专题6化学反应与能量变化综合练习（含答案）2022——2023学年高一化学下学期苏教版（2019）必修第二册

专题6化学反应与能量变化综合练习
一、单选题
1. 下列说法正确的是( )
A. 化学反应中化学能只可以转化为热能 B. 可逆反应达到平衡后，正、逆反应速率均为
C. 和反应达到平衡后，无或剩余 D. 化学反应中一定有化学键的断裂和形成
2. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 与在一定条件下反应生成分子数为
B. 在锌铜原电池中，负极减少时理论上转移电子数为
C. 中，参与反应时需要氧化剂分子数为
D. 标准状况下，含氧原子总数为
3. 下列说法不正确的是( )
A. 将纯铁片放入稀硫酸中，反应缓慢，再加入少量硫酸铜溶液，可加快产生氢气的速率
B. 稀盐酸跟锌片反应，加入少量的氯化钠固体，反应速率不变
C. 反应，加入或升高温度都能加快的生成速率
D. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用的硫酸可加快产生氢气的速率
4. 对于室温、一定体积容器内反应。下列说法正确的是( )
A. 增大的浓度能加快反应速率
B. 增大容器体积能加快反应速率
C. 若以投入参与反应，反应达平衡时存在于和中
D. 一定条件下，与充分反应吸热
5. 反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A. 图中为放热过程 B. 理论上该反应可以设计成原电池
C. 升高温度，该反应的化学反应速率减慢 D. 加入合适的催化剂，可使、的值均减小
6. 对于敞口容器中的化学反应：，下列叙述中正确的是 ( )
A. 改用浓硫酸可以加快该反应的化学反应速率
B. 反应过程中能量关系可如图表示
C. 若将该反应设计成原电池，电解质溶液中向锌一极移动
D. 若将该反应设计成原电池，当有锌溶解时正极放出气体
7. 在光照条件下，氯气和氢气反应过程如下：
下列说法不正确的是( )
A. 中反应物的能量低于生成物的能量
B. 中断开键吸收能量，生成键放出能量
C. 中断开的化学键属于共价键
D. 、、中原子的稳定性均强于相应分子
8. 下列说法中可以说明密闭容器中的反应：在恒温下已达平衡状态的是( )
A. 反应容器内压强不随时间变化而变化 B. 和的生成速率相等
C. 反应容器内、、、四者共存 D. 反应容器内总物质的量不随时间变化而变化
9. 一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应。在内的浓度由降至，下列说法正确的是( )
A. 用表示的化学反应速率为
B. 使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率
C. 增加的浓度或降低温度都会加快该反应的速率
D. 反应足够长时间，、中至少有一种物质浓度降为零
10. 可逆反应，下列能够说明反应已经达到平衡的是( )
A. 不再分解 B. 正、逆反应都不再进行
C. 每生成个分子的同时，消耗个分子 D. 每生成个分子的同时，生成个分子
11. 稀土是重要的战略资源，素有“工业味精”的美誉。在氧化钕等稀土催化剂的作用下可发生反应：，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
12. 最近，一支研究团队开发了一种新的铜和铁基催化剂，可利用光将二氧化碳转化为天然气的主要成分甲烷，这是迄今最接近人造光合作用的方法。加氢制的一种催化机理如图。下列说法正确的是( )
A. 该历程实现了化学能转化为光能，所以反应断键吸收能量大于成键释放的能量
B. 转化为利用了的还原性
C. 该历程只有极性键的断裂和极性键的形成
D. 该历程的化学反应方程式为：
13. 下列叙述不正确的是( )
A. 钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火
B. 探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高
C. 蒸馏完毕后，应先停止加热，待装置冷却后，停止通水，再拆卸蒸馏装置
D. 为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，改用滴管加蒸馏水至刻度线
14. 下列反应中，生成物能量总和高于反应物能量总和的是( )
注：表示某物质的水溶液
A.
B.
C.
D.
15. 如图为化学反应和能量变化的关系，下列说法正确的是 ( )
A. 图表示的是吸热反应的能量变化
B. 图中生成物比反应物稳定
C. 图可以表示氯化铵固体与八水合氢氧化钡晶体反应的能量变化
D. 图不需要加热就一定能发生，图一定需要加热才能发生
二、实验题
16. 常温下，为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。与均为无色晶体粉末，当向盛有的试管中加入粉末时，在试管中闻到有刺激性气味，且该气体能使酚酞溶液变红；在形管中甲处液面上升乙处液面下降。试回答下列问题：
试管内发生化学反应过程中，_______能转化成_______能。
该反应为_______填“放热”或“吸热”反应。
下列各图中，能表示该反应过程中的能量变化的是_______。
A. ．
C. ．
写出一个符合题中条件的化学方程式：_______。
用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图：
则电极是_______填“正极”或“负极”，物质为_______填化学式。
若线路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______。
17. 某化学兴趣小组进行如图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。
请回答下列问题：
反应的离子方程式是__________________________；反应的化学方程式是________________________________。
反应________填“”或“”的能量变化可用图表示。
现有如下反应：
利用该反应可设计成原电池，该电池正极的电极反应式为________________，可用作该电池正极材料的是________填字母。
碳棒 铁片 铜片 铂棒
简答题
18. 从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：。已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是______。
从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化，化学键的键能如下表所示：
化学键
键能
则生成可以放出热量______。
下列反应中，属于放热反应的是______，属于吸热反应的是______。
盐酸与烧碱溶液反应
氢气在氧气中燃烧生成水
高温煅烧石灰石使其分解
铝和盐酸反应
葡萄糖在人体内氧化分解
、、、四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象 二价金属不断溶解 的质量增加 上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
装置甲中溶液中的阴离子移向______极填“”或“”。
装置乙中正极的电极反应式为______。
四种金属活动性由强到弱的顺序是______。
19. 回答下列问题：
向某体积固定的密闭容器中加入A、和一定量未知的三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：
若，则内反应速率_______，的转化率为_______；
写出反应的化学方程式：_______；
的起始的物质的量是_______；平衡时体系内的压强为初始状态的_______倍。
已知断裂几种化学键要吸收的能量如下：
化学键
断裂键吸收的能量
在中完全燃烧生成气态和气态水时_______填“吸收”或“放出”约_______热量。
为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如下图所示：
装置甲的负极材料为_______，正极电极反应式为_______。
装置乙中的阴离子向_______填“”或“”电极移动，所发生的电池总反应为_______。
甲装置在放电过程中，电解质溶液的酸性_______填“增强”“减弱”或“不变”
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了化学反应中的能量变化、平衡状态、可逆反应的特点等，属于基础知识的考查，题目难度不大。
【解答】
A、化学反应中能量转化形式有多种，如燃烧反应中化学能转化为热能和光能等，故A错误；
B、可逆反应达到平衡后，正、逆反应速率相等，反应仍在进行，所以速率不为零，故B错误；
C、可逆反应不能完全进行到底，所以和反应达到平衡后，有或剩余，故C错误；
D、化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，所以化学反应中一定有化学键的断裂和形成，故D正确；
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算，熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键，难度不大。
【解答】
A.氮气与氢气的反应是可逆反应，不可能完全转化，所以密闭容器中，与充分反应生成的分子数小于，故A错误；
B.原电池中负极为：，负极减少即，导线上转移的电子为，即个，故B正确；
C.中，的氮元素化合价由价升高到价，降低到价，既作氧化剂又作还原剂，即，参与反应时需要氧化剂分子数为，故C错误；
D.标准状况下，是固体，不能用气体摩尔体积进行计算，故D错误；
故选B。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题综合考查化学反应速率，侧重于影响化学反应速率的因素的考查，为高考高频考点，难度不大，注意相关基础知识的积累。
【解答】
A.和硫酸铜反应生成和硫酸亚铁，和稀硫酸构成原电池，是负极，反应速率加快，故A正确；
B.氯化钠不参与反应，加入少量固体，对溶液中氢离子浓度和锌无影响，则反应速率不变，故B正确；
C.为反应的催化剂，加入催化剂或升高温度，可增大反应速率，故C正确；
D.浓硫酸具有强氧化性，常温下铁遇浓硫酸钝化，故D错误。
故选D。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学反应速率的影响是解题的关键。
【解答】
A. 增大的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，故A正确；
B. 增大容器体积，压强减小，反应物浓度减小，反应速率减慢，故B错误；
C. 二氧化硫与氧气的反应为可逆反应，若以投入参与反应，反应达平衡时存在于、和中，故C错误；
D. 二氧化硫与氧气的反应为可逆反应，反应不能完全，与充分反应放热小于，故D错误；
故选A。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查反应能量的变化，试题难度不大，注意基础知识的理解。
【解答】
A.由图可知，为化学键断裂的吸热过程，故A错误；
B.由方程式和热效应可知，该反应为放热反应，为自发进行的氧化还原反应，理论上该反应可以设计成原电池，故B正确；
C.升高温度，活化分子的数目和百分数增大，有效碰撞的次数增大，反应的化学反应速率加快，故C错误；
D.加入合适的催化剂，降低反应的活化能，但反应物的总能量的值和生成物总能量的值不变，故D错误；
故选B。

6.【答案】
【解析】浓硫酸有强氧化性，与反应生成，得不到氢气，A错误；金属与酸制的反应属于放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，B正确；原电池中，阳离子向正极移动，若将该反应设计成原电池，作负极，C错误；未注明是否处于标准状况，无法用计算气体体积，D错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应与能量，难度不大，理解相关概念是解题关键。
【解答】
A.断开化学键需要吸收能量，所以中生成物的能量大于反应物的能量，A正确；
B.断开化学键需要吸收能量，中断开键吸收能量；同时形成化学键放出能量，生成键放出能量，B正确；
C.中断开的是共价健，C正确；
D.、、中原子的核外均未达到稳定结构，而形成的分子均能达到稳定结构，即、、中原子的稳定性均弱于相应分子，D错误；
故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡状态的判断，难度一般，理解化学平衡特征是解题关键。
【解答】
可逆反应达到了平衡状态，一定满足正逆反应速率相等，反应体系中各组分的浓度、百分含量不再发生变化。
．恒温恒容条件下，压强与气体的物质的量成正比，该反应反应先后化学计量数相等，在达到平衡前，气体的物质的量始终不变，不能作为判断依据，故A不符合题意；
、为反应物，为生成物，且二者化学计量数相等，和的生成速率相等，说明正逆反应速率相等，能判断是否达到了平衡状态，故符合题意；
任何可逆反应，反应物和生成物一定会共存，所以反应容器内、、、四者共存，无法判断是否达到平衡状态，故不符合题意；
．该反应反应先后化学计量数相等，反应容器内总物质的量始终不变，所以总物质的量不变不能作为判断化学平衡状态的依据，故不符合题意。
9.【答案】
【解析】
【分析】本题考查化学反应速率以及影响因素，涉及速率计算、催化剂、浓度的影响、化学反应限度等等，侧重基础知识的运用，难度一般。
【解答】
A.，内的浓度由降至，的浓度减少，则的浓度增加，用表示的化学反应速率为，故A错误；
B.使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率，故B正确；
C.增加的浓度会加快该反应的速率，降低温度减慢反应速率，故C错误；
D.可逆反应存在化学反应限度，不能完全转化，故D错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】本题考查化学平衡，涉及平衡的特征、判断，侧重基础知识的运用，难度一般。
【解答】
A.化学平衡是动态平衡，达到平衡时正逆速率相等但不等于，仍再分解，故A错误；
B.正、逆反应都在进行，故B错误；
C.每生成个分子的同时，消耗个分子，均为正反应，不能说明正逆速率相同而达到平衡，故C错误；
D.每生成个分子的同时，生成个分子，分别是正、逆反应，且速率相等，故D正确。
11.【答案】
【解析】转化为相同的物质进行比较：项，，项，，项，，表示的反应速率最快；故选C。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查化学反应历程，掌握物质的变化和能量变化即可解答，难度不大。
【解答】
A.光能转化为化学能，同时放出热量，则反应断键吸收能量小于成键释放的能量，故A错误；
B.转化为化合价降低，利用了的氧化性，故B错误；
C.该历程经过活性中心裂解产生活化态，非极性键也断裂，故C错误；
D.由图可知，该反应的催化剂是，为中间产物，则该历程的化学反应方程式为：，故D正确。
13.【答案】
【解析】A. 过氧化钠、过氧化钾与二氧化碳反应，镁可在二氧化碳中燃烧，则钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火，一般用沙子扑灭，故A正确；
B. 该实验要求开始时温度相同，然后改变温度，探究温度对反应速率的影响，应先分别水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合，若是先将两种溶液混合后再用水浴加热，随着热量的散失，测得的反应速率偏低，故B错误；
C. 蒸馏时，应充分冷凝，先停止加热，待装置冷却后，停止通水，这样可以防止温度过高而混入杂质，故C正确；
D. 配制溶液时，注意定容时不能使液面超过刻度线，向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，应改用胶头滴管滴加，故D正确，
答案选B。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查化学反应中能量转化，掌握常见的吸热反应和放热反应即可。
【解答】
生成物的能量总和高于反应物的能量总和，则该反应为吸热反应，即。
A.，为放热反应，故A错误；
B.，为放热反应，故B错误；
C.，为吸热反应，故C正确；
D.，为放热反应，故D错误。
15.【答案】
【解析】图中反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应的能量变化，A错误；图中反应物的总能量小于生成物的总能量，能量越高越不稳定，则反应物比生成物稳定，B错误；图表示的是放热反应，图表示的是吸热反应，氯化铵固体与八水合氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，C正确；反应中能量变化与反应条件无关，放热反应可能需要加热，吸热反应可能在常温下发生，D错误。
16.【答案】 热 化学
吸热


负极；；

【解析】由当向盛有的试管中加入粉末时，在试管中闻到有刺激性气味，且该气体能使酚酞溶液变红可知，试管内发生化学反应过程中热能转化为化学能，故答案为：热；化学；
由形管中甲处液面上升乙处液面下降可知，该反应为吸热反应，故答案为：吸热；
由形管中甲处液面上升乙处液面下降可知，该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则图能表示该反应过程中的能量变化，故选A；
八水氢氧化钡与氯化铵常温下反应生成氯化钡、氨气和水的反应是吸热反应，反应的化学方程式为，故答案为：；
由电子移动的方向知，通入甲烷的电极是燃料电池的负极，通入氧气的电极为正极，故答案为：负极；；
若线路中转移电子，由得失电子数目守恒可知，该燃料电池理论上消耗标准状况下甲烷的体积为，故答案为：。
17.【答案】；


【解析】略
18.【答案】；
；



【解析】
【分析】
本题考查了反应热与焓变、常见吸放热反应的判断、原电池工作原理等知识，为高频考点，把握反应热与键能的计算关系、原电池中电极的判断是解题关键，注意掌握原电池负极的金属金属性强，题目难度中等。
【解答】
氢气燃烧是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，因此图象正确；断裂 需要吸热是，断裂 需要吸热是，形成 需要放热是，则生成可以放出热量为，
故答案为：；；
盐酸与烧碱溶液反应属于中和反应，是放热反应；
是吸热反应；
氢气在氧气中燃烧生成水是放热反应；
高温煅烧石灰石使其分解是吸热反应；
铝和盐酸反应是放热反应；
葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应；
则属于放热反应的是，属于吸热反应的是，
故答案为：；；
装置甲中二价金属不断溶解，说明电极上发生金属单质被氧化的反应，为原电池负极，电极是正极，则溶液中的阴离子移向负极，
故答案为：；
装置乙中的质量增加，说明电极是正极，电极是负极，则正极的电极反应式为，
故答案为：；
甲装置中电解质溶液为稀硫酸，为负极，说明活动性；乙装置中电极是正极，电极是负极，则活动性；丙装置中，上有气体产生，说明电极被氧化为负极，活动性大于，根据以上分析可知四种金属活动性由强到弱的顺序是，
故答案为：。
19.【答案】
放出；
； ； 或 减弱

【解析】由图象可知的起始浓度为，的物质的量为，则体积为；由图象可知的浓度变化为，则其反应速率为；的转化率为；
的浓度在减小、为反应物，的浓度变化为：，的浓度在增大、为生成物，的浓度变化为，则、的计量数之比为：，由于在反应过程中混合气体的平均分子量没有变化，则反应前后计量数相同，所以为生成物，且计量数为，所以反应方程式为：；
该反应方程式为，所以反应前后气体的总物质的量不变，的起始的物质的量是；根据阿伏加德罗定律可知，在同温同体积条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，由于反应前后气体的体积不变，即气体的物质的量不变，所以平衡时体系内的压强保持不变，为初始状态的倍。
断键吸热，形成化学键放热，甲烷燃烧放热，则根据方程式可知即甲烷在中完全燃烧生成气态和气态水时放出的热量是；
在装置甲中，比活泼，为负极、为正极，氢离子在正极得电子生成氢气，则正极的电极反应式为，故答案为：，；
装置乙中，能和溶液反应，而不能和溶液反应，则为负极，为正极，在原电池中，阴离子移向负极，则阴离子向电极移动，所发生的电池总反应为：故答案为：，或
甲装置在放电过程中，总反应为：，电解质溶液中氢离子浓度减小，酸性减弱，故答案为：减弱。
第1页，共1页