第六章化学反应与能量检测题（含解析）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 检测题
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．化学反应除了生成新物质外，通常还伴随着能量的变化
B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，则该反应为吸热反应
C．反应条件是加热的反应不一定都是吸热反应
D．化学反应放热还是吸热，取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小
2．2019年诺贝尔化学奖授予美国和日本的3位科学家，以表彰他们在锂离子电池领域的研发工作，市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为： Li + 2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2 下列说法不正确的是
A．放电时，负极的电极反应式：Li－e＝ Li
B．充电时，Li既发生氧化反应又发生还原反应
C．该电池不能用水溶液作为电解质
D．放电过程中Li向负极移动
3．反应A（g）+3B（g） 2C（s）+2D（g）在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是
A．v（A）=0．15mol/（L·min） B．v（B）=0．015 mol/（L·s）
C．v（C）=0．80 mol/（L·min） D．v（D）=0．45 mol/（L·min）
4．在四个不同个容器中，在不同条件下进行合成氨的反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ ）
A．v（H2）=0.1mol/（L s） B．v(N2)=0.1mol/（L s）
C．v(N2)=0.2mol/（L s） D．v(NH3)=0.3mol/（L s）
5．利用反应，可除去纯银饰品表面的，有关该反应下列说法不正确的是
A．氧化剂和还原剂物质的量之比为
B．和均为还原产物
C．每生成转移电子
D．若利用该反应设计原电池，则作负极
6．下列有关化学反应速率的说法不正确的是（ ）
A．化学反应达到最大限度时，正逆反应速率也达到最大且相等
B．催化剂能降低化学反应的活化能，加快反应速率，提高生产效率
C．用锌和稀硫酸反应制取H2时，滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率
D．用铁片和稀硫酸反应制H2比用98%的浓硫酸产生H2的速率快
7．在定温定容的密闭容器中合成SO3。下列能说明反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到化学平衡状态的是
A．混合气体的密度不在改变 B．容器内的压强不再改变
C．SO3的生成速率与O2的生成速率相等 D．SO2和SO3的总物质的量不再改变
8．下列反应既是氧化还原反应，又是生成物总能量高于反应物总能量的是
A．铁片与稀反应 B．与的反应
C．红热的碳与水蒸气反应 D．与反应
9．下列化学反应既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是
A．Na与水反应 B．灼热的碳与CO2反应
C．铝片与稀盐酸反应 D．氢氧化钡晶体与氯化铵反应
10．反应A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是（ ）
A．υ（B）=0.6 mol / （L·s） B．υ（D）=0.4 mol / （L·s）
C．υ（C）=0.5 mol / （L·s） D．υ（A）=9.0 mol /（ L·min）
11．在恒容密闭容器中，反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H＜0达到平衡后，改变某一条件，下列说法正确的是(　　)
A．增加H2的浓度，可提高CO2转化率
B．升高温度，可提高CO2转化率
C．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增加，平衡逆向移动
D．改用高效催化剂，可增大反应的平衡常数
12．室温下将相同质量的锌粉放入下列溶液中，开始时生成氢气的速率最大的是
A．0.1mol·L－1 硫酸 B．0.1mol·L－1 硝酸 C．0.1mol/L次氯酸 D．0.1mol·L－1 盐酸
二、填空题
13．对于反应3X（g）+Y（g） Z（g），在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成Z的速率（填“增大”“减小”或“不变”）：
(1)升高温度：________；
(2)增大压强：________；
(3)增大容器容积：________。
14．（1）利用反应设计成如图甲所示原电池，回答下列问题：
①写出电极反应式：正极________________。
②图中X溶液是_____，Y溶液是______。
③原电池工作时，盐桥中的___________（填“阳”或“阴”）离子向X溶液方向移动。
（2）利用一种钾盐水溶液作电解质，CO2电催化还原为乙烯，如图所示，在___（填“阳”或“阴”）极上产生乙烯的电极反应方程式为________。
15．据报道，我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于我国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观，“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体(CH4·H2O)。请结合所学化学知识回答下列问题：
(1)下列说法中正确的是(填序号)_______。
A．CH4·H2O晶体中水是溶剂
B．CH4·H2O的组成元素有三种
C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1∶1
D．“可燃冰”能燃烧，说明水具有可燃性
E.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
F.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
G.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
H.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
(2)“可燃冰”的发现为我国在新世纪使用高效能源开辟了广阔的前景。你认识能开发利用的新能源还有(至少填写两种)_______、_______。
16．破坏物质中的化学键所消耗的能量如表所示：
物质
能量/ 243 193 151 431 363 297 436
根据上述数据回答下列问题。
（1）下列物质本身具有的能量最低的是________（填序号）。
A． B． C． D．
（2）下列氢化物中，最稳定的是________（填序号）。
A． B． C．
（3）相同条件下，（代表、、）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是________。
17．一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2，发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) 。测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表；
时间/min 0 10 20 30 40
n(H2)/mol 1 0.75 0.65 0.6 0.6
回答下列问题：
(1)0~20min内HI的平均反应速率为________。
(2)反应达到化学平衡状态时，I2的转化率为______。
(3)该条件下，能说明上述反应达到化学平衡状态的是____。(填标号)
A．混合气体颜色不再改变 B．容器内压强不再改变
C．H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变 D．混合气体密度不再改变
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为：①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1，②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1，③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为____。
18．化学反应中常伴随着能量变化。将Al条打磨后，插入6 mol／L盐酸中。
（1）Al与盐酸反应的离子方程式是________。
（2）该反应的能量变化可用下图中的________表示（填序号）。
（3）H2的产生速率随时间的变化如图所示。
t1～t2速率变化的主要原因是________。
t2～t3速率变化的主要原因是________。
19．世界上许多国家规定未成年人不得饮用葡萄酒等酒精饮料，虽然葡萄酒中酒精含量不是很高，但是其中含有酒化酶，在人体内可催化葡萄糖发生反应：C6H12O62C2H5OH＋2CO2。当C6H12O6减少的速率是0.5 mol·L 1·h 1时，C2H5OH增加的速率是_______mol·L 1·h 1。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．化学反应中，旧键断裂时吸热，新键生成时放热。因为吸收和放出的能量不同，故化学反应通常会伴随着能量变化，A正确；
B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，即反应物总键能小于生成物总键能，则该反应为放热反应，B错误；
C．由反应条件无法得知反应中的能量变化，故无法确定是不是吸热反应，C正确；
D．化学反应放热还是吸热，取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小，D正确
故本题选B。
2．D
【分析】据锂离子电池的电池反应式为：Li+2Li0.35NiO2 =2Li0.85NiO2，可知，放电时，Li的化合价升高，被氧化，为原电池的负极，负极的电极反应式：Li-e-=Li+；充电时，反应逆向进行，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，也可根据Li0.85NiO2的Ni的氧化数由3.15升高到3.65，被氧化，部分Li+还原为Li，判断出充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应；由于Li可以与水反应，故应为非水材料；原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动．
【详解】A. 放电时,负极反应：Li－e＝ Li;正极反应：2Li0.35NiO2+e +Li+═2Li0.85NiO2，故A正确；
B. 充电时,Li0.85NiO2的Ni的氧化数由3.15升高到3.65,被氧化,部分Li+还原为Li，故B正确；
C. Li很活泼，会与水反应，不能用水溶液，故C正确；
D. Li+向正极移动，故D错误；
故选D.
3．B
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快。
【详解】A. v(A)=0．15mol/(L·min)=0.15 mol L-1 min-1；
B．v(B)=0.015 mol L-1 s-1=0.9 mol L-1 min-1，=0.3 mol L-1 min-1；
C.C为固体，浓度始终不变，不能用来表示化学反应速率，故C不选；
D. v(D)=0.45 mol/(L·min)，=0.225 mol L-1 min-1；
反应速率v(B)＞v(D)＞v(A)，故选B。
【点睛】本题考查化学反应速率快慢比较，利用比值法可以迅速判断，也可以转化为同一物质表示的速率进行比较。本题的易错点为C，要注意C为固体，不能用单位时间内固体的变化来表示化学反应速率。
4．C
【分析】比较合成氨的反应速率，选用同一种物质、相同速率单位进行比较，按速率之比等于化学计量数之比进行换算；
【详解】A中，v(NH3)＝0.1 mol/（L s）= 0.067mol/（L s） ，B中，v(NH3)＝0.2 mol/（L s），C中，v(NH3)＝0.4 mol/（L s），D中，v(NH3)＝0.3 mol/（L s），反应速率最大为C；
答案选C。
5．B
【详解】A．该反应中Al元素的化合价升高，Al作还原剂，Ag元素的化合价降低，Ag2S作氧化剂，其它元素化合价均未变化，根据反应的方程式系数可知，氧化剂和还原剂物质的量之比为，A正确；
B．中各元素化合价并为改变，其既不是氧化产物也不是还有产物，是化合价降低得到的产物，是还原产物， B不正确；
C．Al从0价升高到+3价，失去3个电子，其它元素化合价没有升高的，则每生成转移电子，C正确；
D．该反应中Al失去电子被氧化，若利用该反应设计原电池，则作负极，D正确；
故选B。
6．A
【详解】A．反应达到最大限度时，正逆反应速率相等但不是最大，A错误；
B．催化剂虽然不影响平衡的移动，但缩短了达到平衡的时间，提高了生产效率，B正确；
C．能构成铜锌原电池，锌作负极，加快反应速率，C正确；
D．浓硫酸使铁钝化，不产生H2，D正确；
故选A。
7．B
【解析】2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)为气体体积缩小的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断。
【详解】A．反应前后气体的质量和容器的容积均不发生变化，因此该反应中混合气体的密度为定值，不能根据密度判断平衡状态，故A不符合；
B．该反应为气体体积缩小的反应，压强为变量，当容器内的压强不再改变，说明达到平衡状态，故B符合；
C．SO3的生成速率与O2的生成速率相等，但不能满足正逆反应速率相等，没有达到平衡状态，故C不符合；
D．根据硫原子守恒可知SO2和SO3的总物质的量始终不变，则无法判断平衡状态，故D不符合；
故选B。
8．C
【分析】生成物总能量高于反应物总能量，则该反应为吸热反应。
【详解】A．铁片与稀反应是氧化还原反应，但是该反应是放热反应，A项不选；
B．与的反应为吸热反应，但是没有元素的化合价变化，为非氧化还原反应，B项不选；
C．红热的碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，是氧化还原反应，并且该反应是吸热反应，C项选；
D．与反应生成碳酸钠和氧气，是氧化还原反应，但该反应是放热反应，D项不选；
答案选C。
9．B
【详解】A．钠与水反应的反应为放热反应，故A错误；
B．灼热的炭与CO2的反应为氧化还原反应，同时也是吸热反应，故B正确；
C．铝片与稀盐酸反应为放热反应，故C错误；
D．氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，故D错误；
故选B。
10．C
【分析】
【详解】将选项中速率换算成A物质表示的速率：
A.υ（A）= υ（B）=0.2mol/(L·s)；
B.υ（A）= υ（D）=0.2mol/(L·s)；
C.υ（A）= υ（C）=0.25mol/(L·s)；
D.υ（A）= mol/(L·s)=0.15 mol/(L·s)；
反应速率最快的为C，答案选C。
11．A
【详解】A．增加H2的浓度，促进二氧化碳的转化，平衡正向移动，可提高CO2转化率，故A正确；
B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2转化率减小，故B错误；
C．升高温度，正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，故C错误；
D．催化剂对平衡移动无影响，则改用高效催化剂，平衡常数不变，故D错误；
故选A．
12．A
【详解】硝酸和次氯酸都是强氧化性酸，不产生氢气，硫酸和盐酸，氢离子浓度越大，反应速率越快，0.1mol·L－1 硫酸中氢离子浓度为0.2mol·L－1，0.1mol/L盐酸中氢离子浓度为0.1mol·L－1，故选A。
13． 增大 增大 减小
【详解】(1)升高温度：分子的能量升高，有效碰撞的次数增多，化学反应速率增大；答案为：增大；
(2)增大压强：单位体积内的活化分子数增多，有效碰撞的次数增多，化学反应速率增大；答案为：增大；
(3)增大容器容积：单位体积内的活化分子数减少，有效碰撞的次数减少，化学反应速率减小。答案为：减小。
14． Fe3+ + e- = Fe2+; FeCl3， CuCl2； 阳， 阴， 2CO2+ 12H+ + 12e- = C2H4 + 4H2O。
【分析】本题考查电化学知识，原电池中，负极发生氧化反应，正极反生还原反应，溶液或盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；电解池中与电源正极相连的是阳极，发生氧化反应，与电源负极相连的是阴极，发生还原反应。
【详解】（1）①C为正极，发生还原反应，电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+，Cu为负极，电极方程式为Cu-2e-=Cu2+；
故答案是：Fe3+ +e- = Fe2+；
②铜被氧化，应为原电池负极，由装置图可知，Y是氯化铜溶液，电解质溶液X是FeCl3；
故答案是：X溶液是FeCl3，Y溶液是CuCl2；
③X是正极池，所以原电池工作时，盐桥中的阳离子向X溶液方向移动；
故答案为：阳；
（2）利用一种钾盐水溶液作电解质，CO2电催化还原为乙烯时，在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为2CO2+ 12H+ + 12e- = C2H4 + 4H2O；
故答案是：阴；2CO2+ 12H+ + 12e- = C2H4 + 4H2O。
【点睛】原电池中，负极发生氧化反应，正极反生还原反应，溶液或盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；电解池中与电源正极相连的是阳极，发生氧化反应，与电源负极相连的是阴极，发生还原反应。
15．(1)BEFH
(2) 太阳能 潮汐能(或水能、风能、核能、地热能、氢能等)
【解析】（1）
A．溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O的组成固定，A项错误；
B．CH4中含C、H两种元素，H2O中含有H、O两种元素，故CH4·H2O由C、H、O三种元素组成，B项正确；
C．CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1∶1，而其相对分子质量不等，C项错误；
D．CH4·H2O可燃是由于它能分解产生CH4，D项错误；
E．“可燃冰”蕴藏量大，有可能成为人类未来的重要能源，E项正确；
F．“可燃冰”燃烧生成二氧化碳和水，是一种比较洁净的能源，F项正确；
G．根据质量守恒可知，H2O是不可能变成油的，G项错误；
H．CH4·H2O可燃是由于它能分解产生CH4 ，即“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷，H项正确；
故答案选：BEFH；
（2）
能开发利用的新能源还有太阳能、潮汐能、水能、风能、核能、地热能、氢能等，故答案为：太阳能；潮汐能(或水能、风能、核能、地热能、氢能等)。
16． A A
【分析】破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量为断裂化学键吸收的能量
【详解】（1）物质的能量越低越稳定。根据有表中数据可知，破坏1mol氢气中的化学键所消耗的能量最高，说明H2最稳定，则自身能量最低。
（2）断开化学键所消耗能量越高，物质越稳定，根据断键时所吸收的能量可知，HCl最稳定。
（3）反应为X2+H2=2HX，若X2为氯气，则旧键断裂吸收的能量为：243kJ+436kJ=679kJ，新键形成释放的能量为：431kJ×2=862kJ，反应放出的热量为183kJ；若X2为溴单质，则旧键断裂吸收的能量为：193kJ+436kJ=629kJ，新键形成释放的能量为：363kJ×2=726kJ，反应放出的热量为97kJ；若X2为碘单质，则旧键断裂吸收的能量为：151kJ+436kJ=587kJ，新键形成释放的能量为：297kJ×2=594kJ，反应放出的热量为7kJ；故放出热量最多的是Cl2。
【点睛】破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量与形成1mol该化学键所释放的能量数值相同。
17． 0.0175mol L-1 min-1 40% AC ①＞③＞②
【分析】(1)根据进行计算；
(2)由表格可知，30、40min的氢气物质的量相同，说明30min后反应达到平衡，由此列三段式，求出I2的变化量，得到转化率；再利用平衡时HI和各组分的物质的量，求出体积分数；
(3)根据“变量不变达平衡”对化学平衡状态进行判断；
(4)先换速率单位一致，再分别除以系数，比较数值大小即可。
【详解】(1)0~20min内H2的平均反应速率为，HI的平均反应速率为；
(2)30min后，H2的物质的量不再变化，说明反应达到平衡，列三段式：
则I2的转化率为；
(3)A．混合气体颜色不再改变，说明紫色的碘蒸气的浓度不再变化，说明达到平衡状态，选项A正确；
B．该容器为恒容，反应前后气体的物质的量不变，容器内气体的压强始终保持不变，不能说明达到平衡状态，选项B错误；
C．H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变，说明各组分的浓度不再改变，能说明达到平衡状态，选项C正确；
D．混合气体总质量不变，容器体积不变，则密度保持不变，不能说明达到平衡状态，选项D错误；
答案选AC；
(4)先换速率单位一致，再分别除以系数，比较数值大小即可。①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1=1.2mol·L-1·min-1，，②，③，则反应进行的速率由快到慢的顺序：①＞③＞②。
18． 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ b 该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快 随着反应的进行，盐酸的浓度不断下降，使反应速率减慢。
【详解】(1)Al与盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的离子方程式是2Al+6H+=2Al3++3H2↑；
(2)反应2Al+6H+=2Al3++3H2↑为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故能量变化可用下图中的b表示；
(3)t1～t2速率变化的主要原因是该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快；t2～t3速率变化的主要原因是随着反应的进行，盐酸的浓度不断下降，使反应速率减慢。
19．1
【详解】根据速率之比等于计量系数之比，因此C2H5OH增加的速率等于C6H12O6减少的速率的2倍即0.5mol·L 1·h 1×2＝1 mol·L 1·h 1；故答案为：1。
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