第六章素养测评卷
(满分：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分；每小题只有一个选项符合题目要求)
1．[2024·湖南怀化高一期末]下列生产、生活的过程中，化学能主要转化为热能的是( )
A．用燃气灶烧菜
B．加热碳酸氢钠晶体制取纯碱
C．高炉炼铁
D．用电热毯取暖
2．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2O2H2↑＋O2↑，下列说法正确的是( )
A．水的分解反应是放热反应
B．氢气是一次能源
C．使用氢气作燃料将会增加温室效应
D．在这一反应中，光能转化为化学能
3．[2024·湖南郴州高一期末]工业制硫酸过程中涉及反应2SO2＋O22SO3，该反应达到平衡时，下列说法错误的是( )
A．反应达到了最大限度
B．SO2转化率为100%
C．正、逆反应速率相等
D．SO2的浓度不再改变
4．[2024·山西太原高一期末]对于氢气和氯气化合生成氯化氢的反应，下列说法错误的是( )
A．断开H2中的化学键要吸收能量
B．形成HCl中的化学键要释放能量
C．以上反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量
D．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
5．[2024·福建莆田高一期中]一种利用蓝绿藻制氢贮氢及氢气应用如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中能量的转化方式只有1种
B．氢气液化过程吸收能量
C．蓝绿藻分解水产生H2和O2，同时释放能量
D．能量转换效率：燃料电池比H2直接燃烧高
6．[2024·辽宁大连高一期末]一定温度下，固定体积的密闭容器中发生反应M(g)＋N(g) 2W(g)，能说明该反应一定达到平衡的是( )
A．v(W)消耗＝v(W)生成
B．v正＝v逆＝0
C．容器内压强保持不变
D．n(M)∶n(N)∶n(W)＝1∶1∶2
7．[2024·安徽亳州高一期末]某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A．两步反应均为放热反应
B．A与C的能量差为E4－E1
C．A→B的反应一定需要加热
D．三种物质中C最稳定
8．[2024·甘肃酒泉高一期末]某同学设计的番茄电池如图所示，下列说法正确的是( )
A．锌片为正极，电极反应为Zn－2e－===Zn2+
B．该电池工作时，番茄中的阴离子向锌片移动
C．电子由锌片通过番茄流向铜片
D．铜片表面发生氧化反应
9．[2024·上海静安高一期中]为了说明影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是( )
实验 结论
A 在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉末分别与相同浓度的盐酸反应 大理石粉末反应快
B 相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处 光照可以加快浓硝酸的分解
C 相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应 二者的化学反应速率相等
D 室温下，向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水，再向其中一支试管中加入少量MnO2粉末 二者产生氧气的快慢不同
10．[2024·泉州十六中高一期中]利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A．NO直接排放会造成光化学烟雾
B．该分解过程是2NO N2＋O2
C．过程②释放能量，过程③吸收能量
D．NO分解生成5.6 L(标准状况)N2转移电子数约为6.02×1023
11．[2024·四川乐山高一期末]根据氧化还原反应：Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2+(aq)＋2Ag(s)设计原电池，若用等质量的铜、银作两个电极，下列有关该电池的说法正确的是( )
A．负极材料可以选用Ag电极
B．电解质溶液可以是Ag2SO4
C．正极材料可以用石墨电极代替
D．当电路中转移0.02 mol电子时两电极的质量差为1.72 g
12．化学能与热能、电能等能量相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A．图甲所示的装置能将化学能变为电能
B．图乙所示的反应为吸热反应，可表示铝热反应的能量变化
C．对于放热反应H2＋Cl2 2HCl，化学能只转化为热能
D．由图丙可得，1 mol N2和1 mol O2生成NO(g)过程中吸收180 kJ能量
13．[2024·石家庄外国语学校高一期中]在一定条件下，将3 mol A和1 mol B投入容积2 L且容积不变的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(s)===xC(g)＋2D(g)。2 min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1。下列叙述正确的是( )
A．无法确定x的值
B．充入氦气压强增大，化学反应速率加快
C．0～2 min内B的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
D．此时B的转化率为40%
14．[2024·广西钦州高一期中]某小组设计如图所示实验探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是( )
A．该实验探究的是温度对反应速率的影响
B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C．实验中，H2O2的浓度越大越好
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率不相同
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15．(15分)回答下列问题。
(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)。已知该反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是________(填“A”或“B”)。
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：
化学键 H—H O===O H—O
键能/ (kJ·mol-1) 436 496 463
则生成1 mol H2O可以放出热量________ kJ。
(2)以下反应：①木炭与水制备水煤气；②氯酸钾分解；③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl；⑦气态水液化，属于放热反应的有________(填序号)。
(3)分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中 为电流表。请回答下列问题：
①以下叙述中，正确的是________(填字母)。
A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．两烧杯中溶液pH均增大
D．产生气泡的速率甲中比乙中慢
E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu
F．乙溶液中向铜片方向移动
②乙中能量转化的主要形式为________________。
③在乙装置中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，铜电极的电极反应式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为________g。
16．(15分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620
①哪一时间段反应速率最大？________(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”) min，原因是
________________________________________________________________________。
②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：__________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率，防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是________(填字母)。
A．蒸馏水 B．KCl溶液
C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是______________。
②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率之比为3∶1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
③2 min内Y的转化率为________。
17．(14分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2(g)完全反应生成NH3(g)可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3。
①用N2表示的化学反应速率为________。
②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是________(填字母)。
a．N2的转化率达到最大值
b．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2
c．体系内气体的密度保持不变
d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如图甲所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度________(填“升高”或“降低”)。反应过程________(填“①”或“②”)的能量变化可用图乙表示。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①则电极d是________(填“正极”或“负极”)。
②若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为_________ L。
18．(14分)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。根据要求回答下列问题：
(1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2-可在固体电解质中自由移动。
①NiO电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应。
②外电路中，电子是从____________(填“NiO”或“Pt”)电极流出。
(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。
实验 编号 t/℃ NO初始 浓度/ (mol·L-1) CO初始 浓度/ (mol·L-1) 催化剂的 比表面积/ (m2·g-1)
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82
①表中a＝________。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验________________(填实验编号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线______________(填“甲”或“乙”)。
(3)在容积固定的绝热容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
A．容器内温度不再变化
B．容器内的气体压强保持不变
C．2v逆(NO)＝v正(N2)
D．容器内混合气体的密度保持不变
第六章素养测评卷
1．解析：用燃气灶烧菜，燃气燃烧时，化学能主要转化为热能，A项符合题意；加热碳酸氢钠晶体制取纯碱是吸热反应，热能转化为化学能，B项不符合题意；高炉炼铁涉及的主要方程式为Fe2O3＋3CO 2Fe ＋ 3CO2，该反应为吸热反应，热能转化为化学能，C项不符合题意；用电热毯取暖，电能转化为热能，D项不符合题意。
答案：A
2．解析：水的分解反应是吸热反应；H2是二次能源；H2是清洁能源，不会增加温室效应。
答案：D
3．解析：该条件下，化学反应达到平衡状态，反应达到了最大限度，A正确；该反应为可逆反应，则SO2不可能100%地转化为SO3，B错误；可逆反应为动态平衡，正逆反应速率相等，C正确；随着化学反应的不断进行，生成物的浓度不断增加，当反应达平衡时，SO2的浓度不会再发生变化，D正确。
答案：B
4．解析：断键需要吸收能量，A正确；形成化学键需要释放能量，B正确；氢气与氯气化合生成氯化氢的反应为放热反应，故反应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因，D正确。
答案：C
5．解析：图中能量的转化方式包括光能转化为化学能、化学能转化为电能，不止1种能量转化方式，故A错误；物质由气态转化为液态过程释放能量，故B错误；水的分解过程为吸热反应，则蓝绿藻分解水产生H2和O2，同时吸收能量，故C错误；若以等量的氢气均转化为电能为例，氢气的燃烧先将化学能转化为热能，热能再转化为机械能，最后机械能再转化为电能，转化过程中都有能量损失，燃料电池直接将化学能转化为电能，避免了能量转化过程中的能量损失，能量利用率高，故D正确。
答案：D
6．解析：v(W)消耗＝v(W)生成即正反应速率与逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故A正确；反应达到平衡时正逆反应速率相等，但不为0，故B错误；该反应前后气体物质的化学计量数之和相等，所以反应过程中气体的物质的量不变，容器容积固定，所以压强一直不变，故C错误；反应平衡时各物质的物质的量不再改变，但比值不一定等于计量数之比，且n(M)∶n(N)∶n(W)＝1∶1∶2也不能说明物质的量不变，故D错误。
答案：A
7．解析：A的能量小于B的能量，说明A→B的反应为吸热反应，B的能量大于C的能量，说明B→C的反应为放热反应，故A错误；由图可知A与C的能量差为E4－(E3－E2)－E1，故B错误；A→B为吸热反应，不一定需要加热，如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，不需要加热，故C错误；物质的能量越低越稳定，C的能量最低，C最稳定，故D正确。
答案：D
8．解析：锌片为负极，电极反应为Zn－2e－=== Zn2+，A错误；该电池工作时，番茄中的阴离子向负极(锌片)移动，B正确；电子由负极(锌片)经电流表流向正极(铜片)，C错误；铜片为正极，发生得到电子的还原反应，D错误。
答案：B
9．解析：大理石粉末与大理石块相比，大理石粉末与盐酸的接触面积大，反应速率快，A正确；光照是硝酸分解的光催化过程，可以加快浓硝酸的分解，B正确；金属越活泼，与酸反应越剧烈，则Mg与盐酸反应速率快，C不正确；催化剂可加快反应速率，则加入少量二氧化锰粉末时双氧水产生的氧气快，D正确。
答案：C
10．解析：NO在空气中易被氧化为NO2，NO直接排放会造成光化学烟雾，故A正确；由图可知，NO分解生成N2和O2，化学方程式为2NON2＋O2，故B正确；过程②是断裂化学键的过程，吸收能量，过程③是形成化学键的过程，释放能量，故C错误；依据化学方程式：2NON2＋O2，生成1 mol氮气转移4 mol电子，则生成5.6 L N2转移电子数为×4×6.02×1023mol-1＝6.02×1023，故D正确。
答案：C
11．解析：负极材料选用铜电极，A错误； 电解质溶液为可溶性的银盐溶液，不会是Ag2SO4，B错误；正极材料可以用惰性电极石墨电极代替，C正确；每通过0.02 mol电子，银电极的反应为Ag＋＋e－ === Ag，电极质量理论上增加0.02 mol×108 g·mol-1＝2.16 g，铜失电子作负极，电极反应式为Cu－2e－=== Cu2+，每通过0.02 mol电子，电极质量理论上减少0.01 mol×64 g·mol-1＝0.64 g，两电极的质量差为2.16 g＋0.64 g＝2.8 g，D错误。
答案：C
12．解析：图甲所示的装置中，两烧杯内溶液没有用盐桥连接，不能形成闭合回路，不能形成原电池，所以不能将化学能转化为电能，A错误；图乙所示的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，可表示铝热反应的能量变化，B错误；对于放热反应H2＋Cl22HCl，化学能转化为热能的同时，还有一部分化学能转化为光能等，C错误；由图丙可得，1 mol N2和1 mol O2生成2 mol NO(g)过程中，反应的能量变化＝(946＋498－2×632)kJ·mol-1＝＋180 kJ·mol-1，所以该反应吸收180 kJ能量，D正确。
答案：D
13．解析：2 min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1，浓度之比等于物质的量之比等于化学计量数之比，x∶2＝0.2∶0.4，可确定x＝1，故A错误；容器的容积不变，充入氦气压强增大，但各组分的浓度不变，化学反应速率不变，故B错误；B的状态为固体，则不能用B的物质的量浓度变化表示反应速率，故C错误；生成D的物质的量是0.4 mol·L-1×2 L＝0.8 mol，根据3A(g)＋B(s)===C(g)＋2D(g)可知，此时消耗B的物质的量为0.8 mol×＝0.4 mol，所以此时B的转化率为×100%＝40%，故D正确。
答案：D
14．解析：两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A正确；由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B正确；双氧水浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C错误；温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不相同，D正确。
答案：C
15．解析：(1)由题图可知，A中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，断裂2 mol H2中的化学键吸收2×436 kJ热量，断裂1 mol O2中的化学键吸收496 kJ热量，共吸收(2×436＋496) kJ＝1 368 kJ热量，形成4 mol H—O键释放4×463 kJ＝1 852 kJ热量，2 mol H2在氧气中燃烧生成2 mol H2O(g)放出热量为484 kJ，生成1 mol H2O(g)可以放出热量242 kJ；(2)常见的放热反应有所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等，故属于放热反应的是③④⑤；(3)①甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；铜为金属活动性顺序表H之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故B错误；两烧杯中硫酸都参加反应，氢离子浓度减小，溶液的pH均增大，故C正确；乙能形成原电池反应，较一般化学反应速率更大，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢，故D正确；原电池电子由负极经外电路流向正极，乙形成原电池，Zn为负极，Cu为正极，则电流方向Cu→Zn，故E错误；原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，乙溶液中硫酸根向锌片方向移动，故F错误；②乙形成闭合回路，形成原电池，将化学能转变为电能；③在乙装置中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu，电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，n(Zn)＝n(e－)＝0.125 mol，m(Zn)＝0.125 mol×65 g·mol-1＝8.125 g。
答案：(1)A 242 (2)③④⑤
(3)①CD ②化学能转化为电能 ③Cu2+＋2e－===Cu 8.125
16．解析：(1)①在0～1 min、1～2 min、2～3 min、3～4 min、4～5 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min；原因是该反应为放热反应，此时间段温度较高且盐酸浓度较大，反应速率最快。②在3～4 min时间段内，n(H2)＝＝0.005 mol，消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故v(HCl)＝＝0.025 mol·L-1·min-1。(2)加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，C项错误；加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速率加快，且影响生成氢气的量，D项错误。(3)①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5 min时，Δn(Y)＝0.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，Δn(X)＝0.6 mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于其化学计量数之比，则反应的化学方程式为3X(g)＋Y(g) 2Z(g)。③2 min内Y的转化率＝×100%＝×100%＝10%。
答案：(1)①2～3 该反应是放热反应，此时间段温度较高且盐酸浓度较大，反应速率最快
②0.025 mol·L-1·min-1
(2)CD
(3)①3X(g)＋Y(g) 2Z(g) ②AC ③10%
17．解析：(1)合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化，所以将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，生成氨气的物质的量小于20 mol，放出的热量小于920 kJ。(2)①v(NH3)＝＝0.5 mol·L-1·min-1，v(N2)＝＝×0.5 mol·L-1·min-1＝0.25 mol·L-1·min-1。②反应进行到最大限度，即达到平衡状态，N2的转化率达到最大值，则说明反应达到平衡状态，a项正确；N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明各物质的浓度保持不变，无法说明反应达到平衡状态，b项错误；体系内气体的总质量保持不变，总体积保持不变，则气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，c项错误；体系内气体的总质量保持不变，因合成氨反应是气体分子数减小的反应，若物质的平均相对分子质量保持不变时，可说明反应达到平衡状态，d项正确。(3)Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸收热量，则反应后②中的温度降低；Al与盐酸反应放出热量，从图乙中能量变化可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，则可表示反应过程①的能量变化。(4)①因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极。②原电池中正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，当转移2 mol电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 mol，在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L·mol-1＝11.2 L。
答案：(1)小于 (2)①0.25 mol·L-1·min-1 ②ad (3)降低 ① (4)①正极 ②11.2
18．解析：(1)①原电池中，NiO电极为负极，电极上NO失电子发生氧化反应生成NO2。②外电路中，电子由负极NiO电极流出，经导线流入正极Pt电极。(2)①由题表数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，则温度和反应物的初始浓度要相同，实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，则a为1.20×10-3。②由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅲ反应物初始浓度、催化剂的比表面积均相同，温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响。③因实验Ⅰ、Ⅱ催化剂的比表面积不同，温度、反应物的初始浓度相同，实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。(3)因反应在绝热容器中进行，容器内的温度会变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，当容器内的气体压强保持不变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态；v逆(NO)＝2v正(N2)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故2v逆(NO)＝v正(N2)时反应没有达到平衡状态；由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度一直保持不变，故混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态。
答案：(1)①氧化 ②NiO
(2)①1.20×10-3 ②Ⅰ和Ⅲ ③乙
(3)CD第六章素养测评卷
(满分：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分；每小题只有一个选项符合题目要求)
1．[2024·湖南怀化高一期末]下列生产、生活的过程中，化学能主要转化为热能的是( )
A．用燃气灶烧菜
B．加热碳酸氢钠晶体制取纯碱
C．高炉炼铁
D．用电热毯取暖
2．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2O2H2↑＋O2↑，下列说法正确的是( )
A．水的分解反应是放热反应
B．氢气是一次能源
C．使用氢气作燃料将会增加温室效应
D．在这一反应中，光能转化为化学能
3．[2024·湖南郴州高一期末]工业制硫酸过程中涉及反应2SO2＋O22SO3，该反应达到平衡时，下列说法错误的是( )
A．反应达到了最大限度
B．SO2转化率为100%
C．正、逆反应速率相等
D．SO2的浓度不再改变
4．[2024·山西太原高一期末]对于氢气和氯气化合生成氯化氢的反应，下列说法错误的是( )
A．断开H2中的化学键要吸收能量
B．形成HCl中的化学键要释放能量
C．以上反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量
D．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
5．[2024·福建莆田高一期中]一种利用蓝绿藻制氢贮氢及氢气应用如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中能量的转化方式只有1种
B．氢气液化过程吸收能量
C．蓝绿藻分解水产生H2和O2，同时释放能量
D．能量转换效率：燃料电池比H2直接燃烧高
6．[2024·辽宁大连高一期末]一定温度下，固定体积的密闭容器中发生反应M(g)＋N(g) 2W(g)，能说明该反应一定达到平衡的是( )
A．v(W)消耗＝v(W)生成
B．v正＝v逆＝0
C．容器内压强保持不变
D．n(M)∶n(N)∶n(W)＝1∶1∶2
7．[2024·安徽亳州高一期末]某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A．两步反应均为放热反应
B．A与C的能量差为E4－E1
C．A→B的反应一定需要加热
D．三种物质中C最稳定
8．[2024·甘肃酒泉高一期末]某同学设计的番茄电池如图所示，下列说法正确的是( )
A．锌片为正极，电极反应为Zn－2e－===Zn2+
B．该电池工作时，番茄中的阴离子向锌片移动
C．电子由锌片通过番茄流向铜片
D．铜片表面发生氧化反应
9．[2024·上海静安高一期中]为了说明影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验，你认为结论不正确的是( )
实验 结论
A 在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉末分别与相同浓度的盐酸反应 大理石粉末反应快
B 相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处 光照可以加快浓硝酸的分解
C 相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应 二者的化学反应速率相等
D 室温下，向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水，再向其中一支试管中加入少量MnO2粉末 二者产生氧气的快慢不同
10．[2024·泉州十六中高一期中]利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A．NO直接排放会造成光化学烟雾
B．该分解过程是2NO N2＋O2
C．过程②释放能量，过程③吸收能量
D．NO分解生成5.6 L(标准状况)N2转移电子数约为6.02×1023
11．[2024·四川乐山高一期末]根据氧化还原反应：Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2+(aq)＋2Ag(s)设计原电池，若用等质量的铜、银作两个电极，下列有关该电池的说法正确的是( )
A．负极材料可以选用Ag电极
B．电解质溶液可以是Ag2SO4
C．正极材料可以用石墨电极代替
D．当电路中转移0.02 mol电子时两电极的质量差为1.72 g
12．化学能与热能、电能等能量相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A．图甲所示的装置能将化学能变为电能
B．图乙所示的反应为吸热反应，可表示铝热反应的能量变化
C．对于放热反应H2＋Cl2 2HCl，化学能只转化为热能
D．由图丙可得，1 mol N2和1 mol O2生成NO(g)过程中吸收180 kJ能量
13．[2024·石家庄外国语学校高一期中]在一定条件下，将3 mol A和1 mol B投入容积2 L且容积不变的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(s)===xC(g)＋2D(g)。2 min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1。下列叙述正确的是( )
A．无法确定x的值
B．充入氦气压强增大，化学反应速率加快
C．0～2 min内B的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
D．此时B的转化率为40%
14．[2024·广西钦州高一期中]某小组设计如图所示实验探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是( )
A．该实验探究的是温度对反应速率的影响
B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C．实验中，H2O2的浓度越大越好
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率不相同
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15．(15分)回答下列问题。
(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)。已知该反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是________(填“A”或“B”)。
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：
化学键 H—H O===O H—O
键能/ (kJ·mol-1) 436 496 463
则生成1 mol H2O可以放出热量________ kJ。
(2)以下反应：①木炭与水制备水煤气；②氯酸钾分解；③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl；⑦气态水液化，属于放热反应的有________(填序号)。
(3)分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中 为电流表。请回答下列问题：
①以下叙述中，正确的是________(填字母)。
A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．两烧杯中溶液pH均增大
D．产生气泡的速率甲中比乙中慢
E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu
F．乙溶液中向铜片方向移动
②乙中能量转化的主要形式为________________。
③在乙装置中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，铜电极的电极反应式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为________g。
16．(15分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620
①哪一时间段反应速率最大？________(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”) min，原因是
________________________________________________________________________。
②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率：__________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率，防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是________(填字母)。
A．蒸馏水 B．KCl溶液
C．KNO3溶液 D．CuSO4溶液
(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是______________。
②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率之比为3∶1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
③2 min内Y的转化率为________。
17．(14分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2(g)完全反应生成NH3(g)可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2(g)和足量H2(g)混合，使其充分反应，放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3。
①用N2表示的化学反应速率为________。
②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是________(填字母)。
a．N2的转化率达到最大值
b．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2
c．体系内气体的密度保持不变
d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如图甲所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，②中的温度________(填“升高”或“降低”)。反应过程________(填“①”或“②”)的能量变化可用图乙表示。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙：
①则电极d是________(填“正极”或“负极”)。
②若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为_________ L。
18．(14分)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。根据要求回答下列问题：
(1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知：O2-可在固体电解质中自由移动。
①NiO电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应。
②外电路中，电子是从____________(填“NiO”或“Pt”)电极流出。
(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO 2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。
实验 编号 t/℃ NO初始 浓度/ (mol·L-1) CO初始 浓度/ (mol·L-1) 催化剂的 比表面积/ (m2·g-1)
Ⅰ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
Ⅱ 280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
Ⅲ 350 a 5.80×10-3 82
①表中a＝________。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验________________(填实验编号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线______________(填“甲”或“乙”)。
(3)在容积固定的绝热容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)，不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
A．容器内温度不再变化
B．容器内的气体压强保持不变
C．2v逆(NO)＝v正(N2)
D．容器内混合气体的密度保持不变
