专题6《化学反应与能量变化》练习（含解析）2022-2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册

专题6《化学反应与能量变化》练习
一、单选题
1．下列关于原电池的说法错误的是
A．原电池是一种将化学能转化为电能的装置 B．原电池中，正极发生氧化反应
C．比较活泼的金属一般作负极 D．电流的方向由正极到负极
2．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．标准状况下，22.4LCO2中共用电子对数目为2NA
B．标准状况下，46gNO2中所含的原子总数目为3NA
C．100g质量分数为49%的硫酸溶液，含有的氧原子数目为2NA
D．一定条件下，1molN2与3molH2充分反应后产物的分子数为2NA
3．四个不同的密闭容器中，采用不同条件进行反应N2 + 3H22NH3，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(N2)=0.1 mol/(L·min) B．v(NH3)=0.2 mol/(L·min)
C．v(H2)=0.4 mol/(L·min) D．v(N2)=0.05 mol/(L·s)
4．在恒温恒压的密闭容器中发生反应2X(g)+Y(g)2Z(g)。此反应达到平衡的标志是
A．容器中压强不再发生变化 B．n(X)：n(Y)：n(Z)=2：1：2
C．气体的密度不变 D．单位时间内生成2nmolZ，同时消耗nmolY
5．一定条件下将2mol SO2和2mol SO3气体混合于一固定容积的密闭容器中，发生反应：2SO2＋O22SO3，平衡时SO3为n mol，在相同温度下，分别按下列配比在上述容器中放入起始物质，平衡时SO3的物质的量可能大于n的是
A．2 mol SO2＋1 mol O2 B．2 mol SO2＋1 mol O2＋2 mol SO3
C．4 mol SO2＋1 mol O2 D．3 mol SO2＋0.5 mol O2＋1 mol SO3
6．向含有H2SO4的H2O2溶液中滴加一定量的KMnO4溶液，发生如下反应：5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑，反应开始时，溶液中的c(Mn2+)随时间的变化关系如图所示，下列有关分析不正确的是
A．Oa段说明反应非常慢，溶液中的c(Mn2+)随时间变化很小
B．ab段说明反应很快，c(Mn2+)迅速增大，主要原因是反应放热使温度升高
C．ab段反应很快，表明Mn2+达到一定浓度时，对上述反应起到了催化作用
D．bc段说明反应趋于完全，反应不再进行，溶液中的c(Mn2+)为定值
7．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨) △H＜0，则金刚石比石墨稳定
B．已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ·mol-1，则CO的燃烧热为566.0kJ·mol-1
C．已知C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=akJ·mol-1，C(s，石墨)+O2(g)=CO(g) △H=bkJ·mol-1，则a＞b
D．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1，则含lmolNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ
8．原电池是将化学能转变为电能的装置。关于如图所示，原电池的说法正确的是
A．Cu为负极，Zn为正极
B．电子由铜片通过导线流向锌片
C．溶液中H+由正极流向负极
D．原电池的反应本质是氧化还原反应
9．一定温度下的恒容密闭容器中，反应A2（g）＋B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是
A．速率之比ν（A2） :ν（B2） :ν（AB）＝1:1:2
B．浓度之比c（A2）: c（B2）: c（AB）＝1:1:2
C．单位时间内生成2n mol AB，同时消耗n mol A2
D．各物质的浓度不再改变
10．信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列有关资讯错误的是
A．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源
B．中、美、日等国已掌握的陶瓷发动机技术，能较大程度地降低能耗，节约能源
C．光导纤维在信息产业中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅
D．结构陶瓷碳化硼(B4C3)常用于制造切削工具，它是一种新型无机非金属材料
11．下列关于燃烧热的说法正确的是
A．燃烧反应放出的热量就是该反应的燃烧热
B．1mol可燃物发生氧化反应所放出的热量就是燃烧热
C．1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量就是燃烧热
D．101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物(C元素变为CO2气体、H元素变为液态H2O等)时所放出的热量就是燃烧热
12．下列说法正确的是
A．H2O(g) =H2O(1)是放热反应
B．决定一个化学反应速率最重要的因素是反应物本身的性质
C．增大反应物用量，一定能加快反应速率
D．2 mol SO2与1 mol O2在一定条件下充分反应，转移4 mol电子
二、填空题
13．填空题
(1)下列五种物质中，①H2O ②O2 ③Na2O2 ④NaOH ⑤NaBr，只存在共价键的是__________，只存在离子键的是__________，既存在离子键又存在共价键的是_________，含有极性键的是__________，是非极性分子的是________。(填编号)
(2)对于Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)
①降低温度：________；
②增大盐酸浓度：________；
③增加铁丝的用量：________。
④加入催化剂：________。
14．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。
15．、、CO都是重要的能源物质，也是重要的化工原料。
(1)用一定质量的Zn跟足量的稀硫酸反应制氢气，实验过程如图所示。
①OE、EF、FG三段中，_______段化学反应最块，_______段收集的氢气最多。
②为了降低反应的速率且不影响氢气的量，可向溶液中加入的物质有_______(填标号)。
a.蒸馏水 b.溶液 c.固体 d.固体
(2)已知：断裂1molH-H、1molO=O，1molH-O键吸收的能量依次为436kJ、498kJ、467kJ。在反应中，44.8L(标准状况)完全反应放出的能量为_______。
(3)工业上可用CO和为原料制备，反应方程式为：。在体积固定的密闭容器中充入一定量的CO和，下列叙述能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．CO与的物质的量之比为1：1
B．混合气体的总压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1mol
D．在混合气体中的质量分数保持不变
(4)为减少温室效应，有效利用，工业上可用生产甲醇。在体积为2L的密闭容器中充入1mol和3mol，一定条件下发生反应：，测得CHOH和的物质的量随时间变化如下图所示。
①从反应开始到平衡，的平均反应速率_______。
②达到平衡时，的浓度为_______。
16．我国城市为了减少燃煤造成的大气污染，对作民用燃料的煤作了多方面的改进。
(1)为了除去煤中的含硫化合物，采用FeCl3脱硫，即用FeCl3溶液浸洗煤粉，发生如下反应：FeS2＋14FeCl3＋8H2O===2FeSO4＋13FeCl2＋16HCl。
①该反应中的氧化剂是________，若有1 mol FeS2被除去，则发生转移的电子的物质的量是________。
②为了充分利用Fe2＋并减少酸(HCl)污染，本方法中可利用工业废铁屑和氯气让废液重新利用生成FeCl3。请写出这一过程中有关的离子方程式_____________________________、_________________________。
(2)某城市采用了以油制气代替煤作民用燃料的做法。油制气的主要成分是丙烷，请写出其燃烧的化学方程式：_______________________________。
(3)绿色能源是人类的理想能源，不会造成环境污染，下列能源属于绿色能源的是________。
A．氢能源　　　B．太阳能 C．风能 D．石油
17．化学键与化学反应有着密不可分的关系.根据相关知识填空，
(1)有下列几种物质①N2②NH3③KOH④He⑤CuSO4⑥NH4Cl⑦HNO3⑧MgF2。这些物质中，只含共价键的是___(填序号，下向)；既含共价键又含离子键的是__；属于共价化合物的是__。
(2)已加2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收能量496KJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收能量______kJ。
18．探究原电池原理并应用原电池原理制作多种电池，对现实生活具有重要的意义。
(1)某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用时，设计了如下实验：
①甲、乙两装置工作时，电流计指针的偏转方向是否相同？_______。乙装置中负极的电极反应式是_______。
②根据上述实验结果分析，下列说法正确的是__________
a.构成原电池负极的金属总是比正极活泼
b.镁的金属活泼性不一定比铝的强
c.金属在原电池中作正极还是负极，既与金属活泼性有关，还与电解质溶液的成分有关
(2)铅酸蓄电池是常见的二次电池，放电时发生反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为_______；该电池充电时，其能量转化形式为_______。
(3)氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效的特点，其简易装置如图所示：铂电极b上的电极反应式为_______，室温下，若该电池消耗1molH2时可提供电能257.4kJ的能量，则该燃料电池的能量转化率为_______。(已知：室温下，1molH2完全燃烧生成液态水时，释放286.0kJ的能量。)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．依据原电池原理分析，原电池是将化学能转化为电能的装置，故A正确；
B．原电池放电时，负极失去电子发生氧化反应，正极发生得电子的还原反应，故B错误；
C．原电池中，一般是比较活泼的电极材料易失电子、发生氧化反应，正极材料一般不参与反应，所以原电池的负极材料一般比正极活泼，故C正确；
D．原电池中电子流出的一极为负极，原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，电流从正极经导线流向负极，故D正确；
故选：B。
2．B
【详解】A．一个CO2分子中含有4个共用电子对，故标准状况下，22.4LCO2中共用电子对数目为=4NA，A错误；
B．标准状况下，46gNO2中所含的原子总数目为=3NA，B正确；
C．100g质量分数为49%的硫酸溶液，含有的氧原子数目为＞2NA，C错误；
D．已知N2和H2一定条件下合成氨气的反应是一个可逆反应，故1molN2与3molH2充分反应后产物的分子数小于2NA，D错误；
故答案为：B。
3．D
【详解】速率之比等于化学计量数之比，转化成同一种物质表示速率，再比较大小，
v(N2)=0.1 mol/(L·min)；
v(N2)= v(NH3)= 0.2 mol/(L·min)=0.1 mol/(L·min)；
v(N2)=v(H2)= 0.4 mol/(L·min)0.13 mol/(L·min)；
v(N2)=0.05 mol/(L·s)60s=3 mol/(L·min)；
故答案为D；
4．C
【分析】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】在恒温恒压的密闭容器中发生反应2X(g)+Y(g)2Z(g)。
A．反应前后气体压强始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．n（X）：n（Y）：n（Z）=2：1：2，与起始量、变化量有关，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．反应前后气体质量不变，恒温恒压的密闭容器中反应体积变化，当密度不变，反应达到平衡状态，故C正确；
D．单位时间内生成2nmolZ，同时消耗nmol Y，说明反应正向进行，不能说明正逆反应速率相同，故D错误；
故选C。
5．B
【分析】由条件可知，容积固定，要为等效平衡须物料与原来相等，即转化到化学方程式一边时（“一边倒”），物质的量与原来投入物质的量相等，开始投入2mol SO2气体和2mol SO3气体，等效于开始投入4mol SO2气体和1mol O2气体，平衡时SO3的物质的量为nmol。
【详解】A．2molSO2和1molO2，物质的量比4mol SO2气体减小了一半，达到平衡时SO3的物质的量一定小于nmol，A错误；
B．2molSO2、1molO2和2molSO3，相当于开始加入4mol SO2、1mol氧气基础上，又加入1mol氧气，平衡向着正向移动，达到平衡时SO3的物质的量大于nmol，B正确；
C．4mol SO2和1mol氧气，与原平衡为等效平衡，达到平衡时，SO3的物质的量为nmol，故C错误；
D．3molSO2、0.5molO2和1molSO3，相当于加入4mol SO2、1mol去氧气，与原平衡为等效平衡，平衡时SO3的物质的量等于nmol，D错误；
故选B。
6．B
【详解】A．Oa段说明反应非常慢，因此溶液中的c(Mn2+)随时间变化很小，故A正确；
B．ab段说明反应很快，c(Mn2+)迅速增大，主要是生成的锰离子对反应起催化作用，加快反应，故B错误；
C．ab段反应很快，表明Mn2+达到一定浓度时，对上述反应起到了催化作用，使得c(Mn2+)迅速增大，故C正确；
D．bc段说明反应趋于完全，反应不再进行，KMnO4消耗完，溶液中的c(Mn2+)为定值，故D正确。
综上所述，答案为B。
7．D
【详解】A.已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）；△H＞0，反应是吸热反应，金刚石能量高于石墨，所以金刚石不如石墨稳定，A错误；
B. 在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ·mol-1，CO物质的量不是1mol，B错误；
C.一氧化碳燃烧生成二氧化碳过程是放出热量，C(s，石墨)完全燃烧比不完全燃烧放出的热多；放热反应是负值，所以a＜b，C错误；
D.强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为中和热，醋酸是弱电解质，电离吸热，则含lmolNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ，D正确；
答案选D。
8．D
【详解】A、根据原电池的工作原理，活泼金属作负极，锌比铜活泼，因此锌作负极，故错误；
B、原电池中外电路中，电子从负极流向正极，从锌流向铜，故错误；
C、原电池内部，阳离子从负极移向正极，阴离子从正极移向负极，故错误；
D、原电池有电子的移动，属于氧化还原反应，故正确。
故答案为：D。
9．D
【详解】A.它们的速率之比虽然等于化学计量数之比，但并不能表示正反应速率和逆反应速率相等，所以A不正确；
B.平衡状态下的各组分的浓度之比通常不等于化学计量数之比，只有它们的浓度不持不变状态才是平衡状态，所以B不正确；
C. 单位时间内生成2n mol AB，同时消耗n mol A2，只描述了正反应速率，不能表示正反应速率与逆反应速率相等，所以C不正确；
D. 各物质的浓度不再改变，说明各组分的百分含量保持不变了，所以是平衡状态。
【点睛】一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断；一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。
10．C
【详解】A．核能、太阳能、氢能都是洁净能源，是未来发展的新能源，A不符合题意；
B．为了提高发动机热效率，减少能量损耗，这就需要取消或部分取消冷却系统，使用陶瓷耐高温隔热材料，B不符合题意；
C．光导纤维在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅，C符合题意；
D．结构陶瓷碳化硼（B4C3）常用于制造切削工具，它属于共价晶体，硬度高，是一种新型无机非金属材料，D不符合题意；
故选C。
11．D
【详解】A．可燃物燃烧可以是完全燃烧也可以是不完全燃烧，而燃烧热必须是完全燃烧放出的热量，选项A错误；
B．燃烧热是1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量，一般H→H2O（l），C→CO2（g），S→SO2（g），选项B错误；
C．燃烧热是1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量，选项C错误；
D．时，纯物质完全燃烧生成指定产物(C元素变为CO2气体、H元素变为液态H2O等)时所放出的热量就是该物质的燃烧热，选项D正确。
答案选D。
12．B
【详解】A．H2O(g) =H2O(1)是一个物理变化，故其为一个放热过程而不是放热反应，A错误；
B．不同物质的化学性质不同，其进行反应所需要的活化能不同则反应速率不同，故决定一个化学反应速率最重要的因素是反应物本身的性质，B正确；
C．增大固体或纯液体的用量其浓度不变，反应速率不变，增大气体的用量其浓度可能发生改变，反应速率加快，故增大反应物用量，不一定能加快反应速率，C错误；
D．由于SO2与O2的反应是一个可逆反应，故2 mol SO2与1 mol O2在一定条件下充分反应，转移电子的物质的量小于4 mol，D错误；
故答案为：B。
13． ①② ⑤ ③④ ①④ ② 减小 增大 不变 增大
【详解】(1)①H2O为共价化合物，只存在H-O极性共价键；
②O2只存在O=O非极性共价键；
③Na2O2为离子化合物，存在离子键、O-O极性共价键；
④NaOH为离子化合物，存在离子键、H-O极性共价键；
⑤NaBr为离子化合物，只存在离子键；
综上所述，只存在共价键的是①②；只存在离子键的是⑤；既存在离子键又存在共价键的是③④；含有极性键的是①④；非极性分子的是②；
(2)①降低温度，反应速率减小，生成氢气的速率减小；
②增大盐酸浓度，溶液中氢离子浓度增多，生成氢气的速率增大；
③增加铁丝的用量，为增大固体与液态的接触面积，反应速率不变，则生成氢气的速率不变；
④加入催化剂降低反应的活化能，反应速率增大，生成氢气的速率增大。
14．1
【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。
15．(1) EF EF ab
(2)498kJ
(3)BD
(4) 0.0375 0.375
【解析】（1）①OE、EF、FG三段中，从图中曲线的斜率可看出，EF段化学反应最块，三段中EF段的纵坐标升高最大，EF段收集的氢气最多；②a.蒸馏水，稀释氢离子浓度，反应速率下降，且总量不变，符合题意； b.溶液，稀释氢离子浓度，反应速率下降，且总量不变，符合题意；c.固体，溶液生成HNO3，反应得到NO，H2的量减少，不符合题意；d.固体，得到Cu2+先与Zn反应，Zn的量减少，氢气总量下降，不符合题意；故选ab。
（2）依题意，44.8L(标准状况)物质的量为2mol，完全反应放出的能量为形成生成物放出总能量减去断裂反应物吸收总能量，即467kJ×2×2-436kJ×2-498kJ=498kJ。
（3）A. CO与的物质的量之比为1：1，不能说明其量保持不变，故不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；B. 该反应气体分子说发生改变，容器体积固定，故混合气体的总压强不随时间的变化而变化，说明反应达到平衡状态，B符合题意；C. 单位时间内每消耗1molCO，同时生成1mol，二者均是指正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，故不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意；D. 是生成物，其在混合气体中的质量分数保持不变，说明反应达到平衡状态，D符合题意；故选BD。
（4）①从反应开始到平衡，的改变量是1.00-0.25=0.75(mol)，用时10min，容器体积为2L，故平均反应速率=0.0375mol·L-1·min-1；②达到平衡时，CO2减少了0.75mol，则减少了0.75×3=2.25(mol)，则平衡时H2的物质的量为3-2.25=0.75(mol)，其浓度为=0.375mol/L。
16． FeCl3 14 mol Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ C3H8＋5O23CO2＋4H2O ABC
【详解】(1) ①反应中FeS2中S由－1价升高至＋6价，每1 mol FeS2被氧化，转移14 mol电子，FeCl3中Fe由＋3价降至＋2价，FeCl3作氧化剂；②加入废铁屑是消耗H＋，减少污染，而通入Cl2是氧化Fe2＋，有关的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；(2)C3H8燃烧的化学方程式为C3H8＋5O23CO2＋4H2O；(3)氢能源、太阳能、风能均属于绿色能源。答案选ABC。
17． ①②⑦ ③⑤⑥ ②⑦ 436
【详解】(1)①N2只含有共价键，是共价化合物；②NH3只含有共价键，是共价化合物；③KOH含有离子键和共价键，是离子化合物；④He是单原子分子，无化学键；⑤CuSO4含有离子键和共价键，是离子化合物；⑥NH4Cl含有离子键和共价键，是离子化合物；⑦HNO3只含有共价键，是共价化合物；⑧MgF2只含有离子键，是离子化合物；故只含共价键的是①②⑦；既含共价键又含离子键的是③⑤⑥；属于共价化合物的是②⑦；
(2)，反应物总键能-生成物总键能，设氢气中1molH—H键断裂时吸收能量为x kJ，则，解得。
18．(1) 否 c
(2) Pb 电能转化为化学能
(3) 90.0%
【分析】(1)
①甲、乙两装置工作时，电池总反应不同,甲装置的总反应为镁和氢离子反应,Mg为负极、Al为正极；乙装置的总反应为铝和氢氧化钠溶液反应, Al为负极、Mg为正极；则电流计指针的偏转方向不相同，答案为：否。乙装置中负极为Al失去电子被氧化，电极反应式是。
②a．原电池工作时发生氧化还原反应，负极上发生氧化反应，而构成原电池负极的金属不一定比正极活泼，因为反应电极跟电解质的性质有关，a错误；
b．镁的金属活泼性一定比铝的强，但镁不一定作原电池的负极，b错误；
c．由①可知，金属在原电池中作正极还是负极，既与金属活泼性有关，还与电解质溶液的成分有关，c正确；
则说法正确的是c。
(2)
原电池工作时，还原剂在负极上发生氧化反应。已知铅酸蓄电池放电时发生反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。则该电池的负极材料为Pb；该电池充电时，为电解池，其能量转化形式为电能转化为化学能。
(3)
在图示的氢氧酸式燃料电池中，铂电极b为正极，b上氧气得电子被还原，电极反应式为，已知：室温下，1molH2完全燃烧生成液态水时，释放286.0kJ的能量。室温下，若该电池消耗1molH2时可提供电能257.4kJ的能量，则该燃料电池的能量转化率为 。
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