第六章测评--2025人教版化学必修第二册同步练习题（含答案）

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2025人教版化学必修第二册
第六章测评
一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。
1.(2024·浙江G5联盟高一期中)下列反应过程中的能量变化不符合下图的是(　　)
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.C+CO22CO
C.NaHCO3+HClCO2↑+NaCl+H2O
D.2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2OBaCl2+2NH3↑+10H2O
2.(2024·湖北四地七校高一期中)下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时,放出H2的速率最大的是(　　)
选项 金属(粉末状)及其物质的量/mol 酸的浓度及体积 反应 温度/℃
A Mg　0.1 8 mol·L-1硝酸　10 mL 30
B Mg　0.1 3 mol·L-1盐酸　10 mL 30
C Fe　0.1 6 mol·L-1盐酸　10 mL 30
D Mg　0.1 3 mol·L-1硫酸　10 mL 30
3.(2024·广东广州高一期中)在容积不变的密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列叙述表示该反应处于化学平衡状态的是(　　)
A.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B.当有3 mol H—H键断裂时,有6 mol N—H键断裂
C.混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内生成2a mol NH3,同时消耗a mol N2
4.(2024·湖南怀化高一期中)向某容积一定的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,一定条件下发生如下反应:2SO2+O22SO3。下列说法中正确的是(　　)
A.正反应放热,故升高温度使正反应速率减小
B.增大O2的量,可使SO2完全反应
C.反应过程中SO2与SO3物质的量之和一直为2 mol
D.达到平衡状态时,SO2、O2、SO3物质的量之比一定为2∶1∶2
5.(2024·山东聊城高一期中)已知反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,下列叙述不正确的是(　　)
A.可将该反应设计成如图甲所示的原电池
B.反应过程中能量关系可用图乙表示
C.若Fe不纯(含有杂质碳),该反应的化学反应速率要减慢
D.图甲装置中,H+在铜表面被还原产生气泡
6.(2024·四川成都安宁河联盟高一期中)如图表示反应过程与能量变化的关系,下列说法错误的是(　　)
A.由图可知,石墨转变为金刚石是吸热反应
B.物质的量相同时,石墨能量更高
C.相同条件下,石墨和金刚石相比,石墨更稳定
D.1 mol石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量更多
7.(2024·浙江金华一中高一期中)将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生反应:NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)、2HBr(g)H2(g)+Br2(g)。两分钟后,反应达到平衡,测知c(H2)为0.5 mol·L-1,c(HBr)为4 mol·L-1。若反应用NH3表示反应速率,则v(NH3)为(　　)
A.0.5 mol·L-1·min-1
B.2.0 mol·L-1·min-1
C.2.5 mol·L-1·min-1
D.5.0 mol·L-1·min-1
8.(2024·浙江三锋联盟高一期中)某学生利用铜片、铝片、浸有食醋的滤纸(用作隔离膜)制作了一个简易的纸电池,装置如图。下列有关该电池工作时的说法正确的是(　　)
A.铜片发生氧化反应
B.铝片上发生的电极反应为2H++2e-H2↑
C.电子由铝片流出经过隔离膜流向铜片
D.若将隔离膜改成浸有NaCl溶液的滤纸也能构成原电池装置
9.(2024·湖北武汉高一期中)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金,该电池在充放电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+MNiOOH+MH,下列说法正确的是(　　)
A.放电过程中负极MH得电子发生氧化反应
B.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-
C.NiMH电池电子由负极→正极→电解质溶液→负极,形成闭合回路
D.NiMH电池可以用盐酸作为电解质溶液
10.(2024·浙江宁波北仑中学高一期中)已知H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化如图曲线A所示,若在H2O2溶液中加入少量KI,则H2O2的分解过程可表示为:①H2O2+I-H2O+IO-,②H2O2+IO-H2O+O2+I-,其能量变化如图曲线B所示。下列有关说法不正确的是(　　)
A.上述反应①为吸热反应,反应②为放热反应
B.2 mol H2O2(aq)具有的能量大于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)具有的总能量
C.I-在H2O2分解过程中起到催化剂作用
D.从曲线B可以看出,加入KI减少了H2O2(aq)分解为H2O(l)和O2(g)的能量变化
11.(2024·山东菏泽高一期中)下列关于碱性乙醇(C2H5OH)燃料电池的说法不正确的是(　　)
A.电池工作时,电解质溶液中K+移向b电极
B.电池工作时,外电路中电流从b电极流向a电极
C.电极a的反应式为C2H5OH-12e-+3H2O2CO2+12H+
D.当0.2 mol电子通过装置时,b电极上消耗1.12 L氧气(标准状况)
12.(2024·湖南师大附中高一期中)反应过程Ⅰ、Ⅱ都能将反应物(M)转化为产物(N)。其能量与反应进程的关系如下:
下列有关说法正确的是(　　)
A.进程Ⅰ是吸热反应
B.X是催化剂
C.M·X比N·X稳定
D.相同条件下,反应的热量变化:Ⅰ>Ⅱ
13.(2024·辽宁抚顺六校高一期中)我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.该工艺中光能最终转化为化学能和电能
B.该装置工作时,H+由b极区流向a极区
C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-Fe2+
D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
14.(2024·辽宁沈阳高一期末)1 mol HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应历程与能量的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.1 mol HCOOH分解生成CO2和H2放出14.1 kJ热量
B.由图可知:相同微粒被Pd催化剂吸附后形成的体系,可能具有不同的能量
C.用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得到的产物都有HD和CO2
D.由反应历程预测:在Pd表面积一定时,当c(HCOOH)达到一定值时,再增大c(HCOOH)可能对反应速率没有影响
15.(2024·河南信阳高一期末)在一定温度下,在密闭容器中投入X(g)和Y(g),发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示(提示:净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法错误的是(　　)
A.a点:正反应速率大于逆反应速率
B.b点:净反应速率等于零,反应处于停止状态
C.上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2
D.该可逆反应在该反应条件下达到最大限度时,Y的平衡转化率为40%
二、非选择题:本题包括4小题,共55分。
16.(13分)(2024·安徽宣城高一期中)研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
(1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是　　　(填序号)。
①酸碱中和反应　②碳酸钙分解　③金属钠与水反应　④酒精燃烧　⑤灼热的碳与二氧化碳反应　⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
(2)依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池,你认为是否合理 　　　(填“是”或“否”),理由是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)利用反应Fe+Cu2+Cu+Fe2+设计一个原电池(正极材料用碳棒):
①电池的负极材料是　　　　　,负极电极反应式为　　　　　　　　　　,电解质溶液是　　　　　　　　。
②正极上出现的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③若导线上转移1 mol电子时,则电解质溶液改变的质量为　　　 g。
17.(14分)(2024·河南郑州十校高一期中)汽车让人们的生活越来越便捷。请回答以下问题:
(1)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一。N2和O2反应生成NO的能量变化如下所示,则由该反应生成1 mol NO时,应　　　　(填“释放”或“吸收”)　　　 kJ能量。
1 mol N2(g)2 mol N
1 mol O2(g)2 mol O
1 mol N
1 mol O1 mol NO(g)
(2)汽车受到猛烈碰撞时,安全气囊内的NaN3固体迅速分解,产生氮气和金属钠,该过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是　　　(填字母)。
A.NaN3属于离子化合物
B.NaN3的分解反应属于吸热反应
C.E1表示2 mol NaN3固体的能量
D.NaN3作为安全气囊的气体发生剂,具有产气快、产气量大等优点
(3)某公司已经成功将氢氧燃料电池应用于新能源公交汽车中,如图是某种氢氧燃料电池的内部结构示意图,该电池工作时,氢气从　　　(填“a”或“b”)处通入,正极反应式为　 　　　　　　　　　　,标准状况下消耗11.2 L空气,整个电路中转移的电子数约为　　　NA。
18.(14分)(2024·辽宁实验中学高一期中)甲醇(分子式:CH3OH)是一种无色、有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是　　　(填字母)。
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
c.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
d.1 mol H—O键断裂的同时2 mol CO键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中,经过4 min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2 mol·L-1,4 min内平均反应速率v(H2)=　　　　　　　,则CH3OH的转化率为　　　　　　　　　　　　。
(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池如图所示,由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为　　　　　　　　,下列说法正确的是　　　(填字母)。
a.电池放电时通入空气的电极为负极
b.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
c.电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子
d.电池放电时OH-向a电极移动
19.(14分)(2024·黑龙江实验中学高一期中)以CO2制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在容积为5 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和0.5 mol H2,180 ℃下反应得甲醇(沸点64.7 ℃)和物质X,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图:
(1)CO2和H2反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　。
(2)0~1 min内,氢气的平均反应速率为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)t=6 min时,正反应速率　　　(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是　　　(填字母)。
A.H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(5)上述体系达到平衡时,混合气体中甲醇的体积分数为　　　　　。(保留三位有效数字)
(6)其他条件不变,将该恒容容器改为容积可变的恒压容器,初始容积为V1。某时刻,测得H2的转化率为60%,此时容器容积为V2,则V1∶V2=　　　。
答案：
1.A　解析 该图所示的反应过程为吸热反应。甲烷的燃烧是放热反应,A错误;C与CO2在高温下反应生成CO为吸热反应,B正确;碳酸氢钠与盐酸反应时,生成二氧化碳、NaCl和H2O,该反应为吸热反应,C正确;NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应是典型的吸热反应,D正确。
2.D　解析 Mg的金属性比Fe强,但Mg与硝酸反应不产生H2,A错误;Mg的金属性比Fe强,c(H+)=6 mol·L-1,是最大浓度,温度都为30 ℃,则此种情况下生成H2的反应速率最快,D正确。
3.B
4.C　解析 升高温度,正反应速率增大,A错误;该反应是可逆反应,SO2不能完全反应,B错误;开始充入2 mol SO2,据S元素守恒推知,反应过程中SO2与SO3物质的量之和一直为2 mol,C正确;达到平衡状态时,SO2、O2、SO3物质的量均保持不变,但其比值为2∶1∶2不一定处于平衡状态,D错误。
5.C　解析 铁比铜活泼,二者通过导线相连插入稀硫酸中形成原电池,铁作负极,电池总反应为Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,A正确;铁与稀硫酸的反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;若Fe不纯(含有杂质碳),形成原电池,化学反应速率加快,C错误;图甲中铜作正极,H+在铜表面被还原产生气泡:2H++2e-H2↑,D正确。
6.B
7.C　解析 两分钟后,反应达到平衡,测知c(H2)为0.5 mol·L-1,则根据方程式2HBr(g)H2(g)+Br2(g)可知生成氢气消耗溴化氢的浓度是1 mol·L-1,平衡时c(HBr)为4 mol·L-1,则溴化铵分解生成的溴化氢浓度是5 mol·L-1,根据方程式NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)可知生成氨气浓度是5 mol·L-1,若反应用NH3表示反应速率,则v(NH3)==2.5 mol·L-1·min-1。
8.D　解析 铝片与醋酸反应变成铝离子并放出氢气,故铝片是负极,铜片是正极,发生还原反应,A错误;铝片与醋酸反应变成铝离子,电极反应为Al-3e-Al3+,B错误;电子由铝片流出,不能通过隔离膜,C错误;若将隔离膜改成浸有NaCl溶液的滤纸,铜生锈,此时铜片是负极,铝片是正极,也可以构成原电池装置,D正确。
9.B　解析 放电过程中,MH为负极,失去电子,化合价升高,发生氧化反应,A错误;根据题述分析,MH为负极,NiOOH在正极上得电子:NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-,B正确;电子移动方向:负极→外电路或负载→正极,电子不通过电解质溶液传递,电解质溶液中只有阴阳离子定向移动,C错误;NiOOH、Ni(OH)2能与盐酸反应,因此盐酸不能作电解质溶液,D错误。
10.D　解析 由图可知,反应①生成物能量大于反应物为吸热反应,反应②生成物能量低于反应物为放热反应,A正确;过氧化氢分解生成水和氧气总反应为放热反应,故2 mol H2O2(aq)具有的能量大于2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)具有的总能量,B正确;反应中碘离子被消耗又生成,在H2O2分解过程中起到催化剂作用,C正确;催化剂改变反应速率,但是不改变反应的焓变,D错误。
11.C　解析 a极通入乙醇,乙醇失电子发生氧化反应,a是负极;b极通入氧气,氧气得电子发生还原反应,b是正极。电池工作时,电解质溶液中K+移向b电极,A正确;电池工作时,外电路中电流从b电极流向a电极,B正确;电解质为氢氧化钾,电极a上乙醇失电子发生氧化反应,负极反应式为C2H5OH-12e-+16OH-2C+11H2O,C错误;正极发生反应O2+2H2O+4e-4OH-,当0.2 mol电子通过装置时,b电极上消耗0.05 mol氧气,消耗氧气的体积为1.12 L(标准状况),D正确。
12.B　解析 进程Ⅰ中产物N能量比反应物M低,为放热反应,A错误;由进程Ⅱ可知,反应前为M+X,反应后为N+X,X为催化剂,B正确;能量越低越稳定,由图可知,N·X能量更低,更稳定,故C错误;X为催化剂,不改变反应中热量变化,故相同条件下,反应的热量变化:Ⅰ=Ⅱ,D错误。
13.A　解析 该制氢工艺中光能最终转化为化学能与电能,A正确;根据图示,该装置工作时,H+在b极区放电生成氢气,由a极区流向b极区,B错误;a极上亚铁离子转化为铁离子,失电子,发生氧化反应,电极反应为Fe2+-e-Fe3+,C错误;a极区Fe3+和Fe2+不断转化,所以a极区不需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液,D错误。
14.A　解析 1 mol HCOOH分解生成CO2和H2放出14.1a kJ热量,A错误;由物质Ⅱ、Ⅲ可知,相同微粒被Pd催化剂吸附后形成的体系,可能具有不同的能量,B正确;根据HCOOH在Pd催化剂表面脱氢反应的机理图可知化学反应为HCOOHCO2+H2,即HCOOH中的两个H原子被解离出来形成氢气,则用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得到的产物都有HD和CO2,C正确;由反应历程预测,在Pd表面积一定时,当c(HCOOH)达到一定值时,再增大c(HCOOH)不会增加Pd对甲酸的吸附值,所以对反应速率没有影响,D正确。
15.B　解析 a点X的浓度继续减小,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,A正确;b点各种物质浓度不再改变,反应达到平衡状态,但是化学平衡是动态平衡,反应没有停止,正、逆反应速率相等,净反应速率等于零,B错误;上述可逆反应中X、Y、Z的浓度变化分别为0.6 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则化学计量数之比为3∶1∶2,C正确;该条件下,Y的浓度变化为0.2 mol·L-1,Y的最大限度(平衡转化率)为×100%=40%,D正确。
16.答案 (1)②⑤⑥
(2)否　NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应
(3)①Fe　Fe-2e-Fe2+　CuSO4溶液　②碳棒上有红色物质析出　③4
解析 (1)由图可知,化学反应为吸热反应,故符合能量变化图示的是②⑤⑥。
(2)能够构成原电池的反应必须是自发的氧化还原反应,而NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应,故不能设计成原电池。
(3)①由离子方程式可知,Fe失电子发生氧化反应,作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+;Cu2+在正极上得电子发生还原反应,所以电解质是可溶性的铜盐,可用硫酸铜溶液作电解质溶液;②正极的电极反应式为Cu2++2e-Cu,现象为有红色物质析出;③由电极反应式可知,若导线转移1 mol电子,则生成0.5 mol的铜和0.5 mol Fe2+,电解质溶液改变的质量为0.5 mol×64 g·mol-1-0.5 mol×56 g·mol-1=4 g。
17.答案 (1)吸收　91.5
(2)BC
(3)a　O2+4e-+4H+2H2O　0.4
解析 (1)由能量变化图可知,1 mol N2和1 mol O2反应生成2 mol NO。在反应过程中,断键吸收的总能量为945 kJ+498 kJ=1 443 kJ,成键释放的总能量为2×630 kJ=1 260 kJ,则断键吸收的能量高于成键释放的能量,所以由该反应生成1 mol NO时会吸收能量,吸收的能量数值为=91.5 kJ。
(3)由氢氧燃料电池装置可知,放电时H+向右移动,则右端乙电极为正极,左端甲电极为负极,燃料电池中,通入燃料的电极为负极,通入氧化剂的电极为正极,所以氢气从a处通入;根据图知,电解质溶液呈酸性,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O;根据题意,正极电极反应为O2+4e-+4H+2H2O,标准状况下消耗11.2 L空气,电路中转移的电子数约为×4NA=0.4NA。
18.答案 (1)bd
(2)0.8 mol·L-1·min-1　64%
(3)CH3OH+8OH--6e-C+6H2O　bcd
解析 (1)因为反应物的能量比生成物的能量高,所以CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程,a错误;化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化,b正确;各物质的速率之比一定等于化学计量数之比,所以H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2∶1,c错误;1 mol H—O键断裂的同时2 mol CO键断裂,说明消耗1 mol CH3OH的同时,消耗1 mol CO2,说明正反应速率等于逆反应速率,则反应达最大限度,d正确。
(2)列出“三段式”如下:
　　　　　　 CH3OH + O2 CO2+ 2H2
开始/(mol·L-1) 2.5 1 0 0
转化/(mol·L-1) 1.6 0.8 1.6 3.2
平衡/(mol·L-1) 0.9 0.2 1.6 3.2
4 min内平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1=0.8 mol·L-1·min-1;CH3OH的转化率为×100%=64%。
(3)负极反应为CH3OH失电子,发生氧化反应,反应式为CH3OH+8OH--6e-C+6H2O;电池放电时通入空气的电极发生还原反应,为正极,a错误;电池放电时,消耗氢氧根,电解质溶液的碱性逐渐减弱,b正确;电池放电时每消耗6.4 g CH3OH,即消耗0.2 mol CH3OH,根据CH3OH+8OH--6e-C+6H2O,转移1.2 mol电子,c正确;电池放电时OH-向负极移动,即向a电极移动,d正确。
19.答案 (1)CO2+3H2CH3OH+H2O
(2)0.04 mol·L-1·min-1
(3)=
(4)AD
(5)7.69%
(6)15∶13
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