专题6综合评价 练习（含答案） 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2

专题6　综合评价
姓名________　学号________
单项选择题(本题包括13小题，每题3分，共计39分)
1 下列设备工作时，将化学能转化为热能的是(　　)
　　 　 　　 　　　　　　　　　　
A. 锂离子电池 B. 煤气灶 C. 太阳能光伏 D. 电暖风扇
2 根据如图所示信息，下列所得结论正确的是(　　)
A. 生成物比反应物稳定
B. 该反应的ΔH<0
C. 该图可以表示石灰石高温分解反应
D. 因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以常温下该反应一定不能发生
3 (2023徐州期中)3.25 g锌与100 mL 1 mol/L稀硫酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是(　　)
A. 滴加几滴浓盐酸
B. 滴加几滴浓硝酸
C. 滴加几滴硫酸铜溶液
D. 加入少量锌粒
4 (2023扬州期末)对于反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，下列说法正确的是(　　)
A. 增大压强能使N2完全转化为NH3
B. 使用高效的催化剂能缩短该反应达到平衡所需的时间
C. 达到平衡状态时，正、逆反应的速率都变为0
D. 断裂1 mol N≡N的同时形成6 mol N—H，说明反应达到平衡状态
5 (2024盐城五校联考)近年来电池研发领域涌现出纸电池。某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)。下列有关说法正确的是(　　)
A. 锌电极发生还原反应
B. 工作时SO由铜电极向锌电极迁移
C. 电流从锌电极经导线流向铜电极
D. 当电路中转移1 mol电子时，两电极质量变化之差为1 g
6 德国化学家F.Haber因利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 1 mol N2具有的能量大于1 mol NH3具有的能量
B. 反应达到平衡状态时，断裂1 mol H—H的同时断裂2 mol N—H
C. 1 mol N2与3 mol H2形成2 mol NH3放出b kJ的能量
D. 该反应的热化学方程式为3H2＋N2 2NH3
ΔH＝(a－b) kJ/mol
7 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行以下实验，实验结果记录如表。下列说法错误的是(　　)
编号 电极材料 电解质溶液 电流指针偏转方向
① Mg、Al 稀硫酸 偏向Al
② Al、Cu 稀硫酸 偏向Cu
③ Al、石墨 稀硫酸 偏向________
④ Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg
A. 实验③中，电流指针偏向石墨
B. 实验①中，Al为正极，实验④中，Al为负极
C. 实验②中，用浓硫酸代替稀硫酸，可加快反应速率，电极反应式不变
D. 实验证明金属作原电池的正极还是负极，与本身的还原性和电解质溶液的成分有关
8 (2023连云港期中)N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 通常情况下，NO比N2稳定
B. NO(g)的总能量小于N2(g)和O2(g)的能量总和
C. N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJ/mol
D. 断开1 mol NO(g)中化学键会放出632 kJ能量
9 (2023宿迁期末)在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO 和2 mol H2，一定条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)，测得CO和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2 所示。下列说法正确的是(　　)
图1 图2
A. 该反应中反应物的总键能大于生成物的总键能
B. 升温能增大正反应速率，减小逆反应速率
C. 反应开始到3 min时，用H2浓度变化表示的平均反应速率为0.25 mol/(L·min)
D. 当反应体系中n(CO)∶n(H2)∶n(CH3OH)＝1∶2∶1时，反应一定达到平衡状态
10 锌空气电池是一种适宜用作城市电动车的动力电源。锌空气电池原理如图，放电时Zn转化为ZnO。下列说法不正确的是(　　)
A. 空气中的氧气在石墨电极上发生还原反应
B. 负极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
C. 放电时，溶液中的OH－向Zn电极移动
D. 放电时，电子由Zn电极经电解质溶液流向石墨电极
11硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL c/( mol/L) V/mL c/( mol/L) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.1 5 0.2 10
C 40 5 0.1 10 0.1 5
D 40 5 0.1 5 0.1 10
12 (2024连云港东海期中)铜铈氧化物(xCuO·yCeO2，Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO，总反应为2CO＋O2===2CO2，其反应过程与能量关系及可能机理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 步骤(Ⅰ)中只有一种元素化合价发生变化
B. 步骤(Ⅲ)中只涉及共价键的生成
C. 反应过程中催化剂参与了反应
D. 总反应为吸热反应
13室温下，某溶液初始时仅溶有A和B且浓度相等，同时发生以下两个反应：①A＋B===C＋D；②A＋B===C＋E。反应①的化学反应速率可表示为v1＝k1·c2(A)，反应②的化学反应速率可表示为v2＝k2·c2(A)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分A、E的浓度随时间变化情况如图所示，下列说法错误的是(　　)
A. 反应①②的化学反应速率比：v1∶v2＝k1∶k2
B. 反应①的化学反应速率比反应②的小
C. 反应30 min时，已反应的物质A中有62.5%的A转化为E
D. 0～30 min时间段内，D的化学反应速率为6.67×10-3 mol/(L·min)
非选择题(本题包括4小题，共计61分)
14 (16分)按要求填写下列空白。
Ⅰ. (1) 如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝____________(用含有a、b的关系式表示)。
(2) 在一定条件下，反应过程中能量变化不符合上图的是________(填字母，下同)。
A. 氧化钙与水反应 B. Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应
C. 镁和盐酸反应 D. 甲烷在氧气中燃烧
Ⅱ.某温度时，在一个2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空：
(3) 反应开始至2 min，用气体Z表示的平均反应速率为________________。
(4) 下列措施能增大反应速率的是________。
A. 升高温度
B. 加入高效催化剂
C. 保持容器压强不变，充入一定量氦气
D. 保持容器容积不变，充入气体X
E. 保持容器容积不变，充入一定量氦气
Ⅲ. 某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。
编 号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃
浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 体积/mL
① 0.10 2.0 0.010 4.0 25
② 0.20 2.0 0.010 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50
(5) 实验①②探究的是________________对化学反应速率的影响；为了观察到上述酸性KMnO4溶液紫色褪去，至少需要加入0.20 mol/L H2C2O4溶液______mL。
15 (15分)(2023盐城响水中学期中)认识化学反应的快慢和限度规律及影响因素，通过调控，可更好地满足工农业生产和日常生活的实际需要。回答下列问题。
Ⅰ. 实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素。
编 号 温度/℃ H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液
浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 体积/mL
① 25 0.10 2.0 0.010 4.0
② 25 0.20 2.0 0.010 4.0
③ 50 0.20 2.0 0.010 4.0
(1) 实验时，分别量取H2C2O4溶液(过量)和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，可以通过测定__________________________来判断反应的快慢。
(2) 探究浓度对化学反应速率的影响，应对比实验__________(填序号)；对比实验②③是探究________对化学反应速率的影响。
Ⅱ. 恒容密闭容器中，用H2还原SO2，生成S的反应分两步完成，如图1所示。在300 ℃反应时，相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示。
图1 图2
(3) 写出300 ℃时发生反应的化学方程式：____________________。其中一种产物X进入下一容器，在100～200 ℃与SO2反应，则每生成48 g S，转移电子的物质的量为________mol。
(4) 0～t1时间段用SO2表示的化学反应速率为__________mmol/(L·min)。
16 (14分)(2024盐城期末)氮是自然界中重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。
(1) 工业上合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知：键能是指气态分子中 1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1 mol化学键所放出的能量。结合表中化学键的键能数值，计算合成氨反应中生成1 mol NH3(g)时________(填“吸收”或“放出”)的热量是________kJ。
化学键 H—H N—H N≡N
键能/(kJ/mol) 436 391 946
(2) 某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2 L恒容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，催化剂存在下发生反应。
①容器中压强(p)随时间(t)的变化如图1所示，测得p2＝0.8p1(恒温恒容容器中，压强与气体物质的量成正比)，反应开始至5 min，用H2浓度变化表示的反应速率为________mol/(L·min)。
图1
②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是________(填字母)。
A. 每断裂1 mol H—H的同时生成2 mol N—H
B. 混合气体的压强保持不变
C. 容器中N2和NH3的物质的量浓度相等
D. 混合气体的密度不随时间的变化而变化
E. H2的体积分数在混合气体中保持不变
(3) 图2是以氨为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池。写出负极反应式：_________________________。
图2
(4) NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。汽车的尾气净化装置如图3所示，在催化剂表面上NOx与CO反应生成N2，若尾气的温度过高，则会导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高，原因可能是________________________________________________________________。
图3
17 (16分)(2024扬州期末)我国力争于2060年前实现碳中和。研发CO2利用的技术成为研究热点。
(1) 300 ℃、催化剂作用下，以1 mol CO2和3 mol H2为原料，在恒容密闭容器中制备甲醇(CH3OH)过程的能量变化如图1所示。
图1
①该反应中，反应物的总键能________(填“>”或“<”)生成物的总键能。
②制备CH3OH的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝________kJ/mol(用图中字母表示)。
③上述反应已经达到化学平衡状态的标志是______(填字母)。
A. H2的物质的量浓度保持不变
B. 每消耗1 mol CO2的同时消耗1 mol CH3OH
C. 混合气体的密度保持不变
(2) 在一定条件下，向1 L恒容密闭的容器中，充入1 mol CO2和4 mol H2，发生反应：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)，测得CO2(g)和CH4(g)的浓度随时间变化如图2所示。
图2
①3～8 min内，v(H2)＝________mol/(L·min)，平衡时CO2的转化率为____________。
②3 min时，v正(CO2)________(填“>”“＝”或“<”)v逆(CO2)。
(3) CO2分解产生的CO和O2可作为COO2燃料电池的原料，图3为COO2燃料电池的构造示意图。X电极的电极反应式为__________________________，K＋向________(填“X”或“Y”)极迁移。
图3
专题6　综合评价
1. B　四者的能量转化分别是化学能→电能、化学能→热能、太阳能→电能、电能→机械能。故选B。
2. C　反应物的总能量低于生成物的总能量，因此反应物更稳定，A错误；生成物的总能量高于反应物的总能量，为吸热反应，ΔH＞0，B错误；由图可知，该反应属于吸热反应，石灰石高温分解也属于吸热反应，C正确；不是所有吸热反应都需要加热，例如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应是在常温下即可进行的吸热反应，D错误。
3. A　3.25 g Zn的物质的量为0.05 mol，最多可消耗0.05 mol H2SO4，100 mL 1 mol/L稀硫酸的物质的量为0.1 mol，故硫酸过量，H2的产量由Zn的量决定。滴加几滴浓盐酸，H＋的浓度变大，反应速率加快，但不影响H2的产量，A符合题意；部分Zn与HNO3反应，且不能产生H2，与H2SO4反应的Zn减少，导致反应产生H2的量减少，B不符合题意；部分Zn用于置换CuSO4溶液中的Cu，形成原电池，反应速率加快，但与稀硫酸反应的Zn减少，导致反应产生H2的量减少，C不符合题意；加入少量的Zn，反应速率不加快，但最终产生H2的量增多，D不符合题意。
4. B　合成氨反应为可逆反应，增大压强能使N2的转化率增大，但不能将N2完全转化为NH3，A错误；使用高效的催化剂，可增大反应速率，从而缩短该反应达到平衡所需的时间，但不能提高反应物的平衡转化率，B正确；达到平衡状态时，正、逆反应的速率相等，但都大于0，C错误；断裂1 mol N≡N的同时形成 6 mol N—H，反应进行的方向相同，反应不一定达到平衡状态，D错误。
5. B　Zn电极为负极，发生氧化反应，A错误；工作时，阴离子(SO)向负极(锌电极)迁移，B正确；电子从锌电极经导线流向铜电极，电流的流向与电子的流向相反，C错误；总反应为Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，电路中转移2 mol电子时，两电极质量变化之差为1 g，D错误。
6. B　由图可知，1 mol N2和3 mol H2的总能量大于2 mol NH3，无法判断等物质的量N2和NH3的能量大小，A错误；断裂1 mol H—H表示正反应速率，断裂2 mol N—H表示逆反应速率，两者速率比等于方程式系数比，则反应达到平衡状态，B正确；1 mol N2与3 mol H2形成2 mol NH3放出(b－a) kJ的能量，C错误；书写热化学方程式时，需要标明物质的状态，D错误。
7. C　由实验①②可知，电流指针偏向正极，实验③中石墨为正极，故电流指针偏向石墨，A正确；实验④中，Al能与NaOH溶液反应，Mg不与NaOH溶液反应，故Al作负极，B正确；实验②中用浓硫酸代替稀硫酸，Al会钝化，Cu与浓硫酸在常温下不反应，故反应速率不可能加快，C错误；由实验①④可知，D正确。
8. C　通常情况下，断开1 mol N2中的共价键消耗946kJ能量，断开1 mol NO中的共价键消耗632 kJ能量，所以N2比NO稳定，A错误；断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，该反应吸热，2 mol NO(g)的总能量大于 1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的能量总和，B错误；焓变＝反应物总键能－生成物总键能，N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝(946＋498－632×2)kJ/mol＝＋180 kJ/mol，C正确；断开 1 mol NO(g) 中化学键需要吸收632 kJ能量，D错误。
9. C　由图2可知，该反应为放热反应，故反应物的总键能小于生成物的总键能，A错误；升温能够增大反应物和生成物的活化分子百分数，故升温不仅能增大正反应速率，也能增大逆反应速率，B错误；反应开始到3 min时，CO的物质的量的变化量为0.75 mol，故H2的物质的量的变化量为1.5 mol，v(H2)＝＝0.25 mol/(L·min)，C正确；由图1可看出，平衡时，n(CO)∶n(H2)∶n(CH3OH)＝1∶2∶3，D错误。
10. D　O2在石墨电极上得电子发生还原反应，A正确；放电时Zn转化为ZnO，Zn作负极，电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，B正确；原电池工作时，阴离子(OH－)向负极(Zn电极)移动，C正确；电子不能在溶液中移动，D错误。
11. C　温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响，温度越高，化学反应速率越大，温度相同时，浓度越大，化学反应速率越大，实验中出现浑浊越快，C、D温度大于A、B温度，所以C、D出现浑浊比A、B快；酸浓度：C＞D，所以反应速率：C＞D，则C比D先出现浑浊。故选C。
12. C　步骤(Ⅰ)中CO转化为CO2，C元素化合价升高，化合价有升必有降，故至少还有一种元素化合价也发生变化，A错误；步骤(Ⅲ)中，既涉及共价键的生成，也涉及共价键的断裂，B错误；步骤(Ⅰ)中催化剂提供O元素，步骤(Ⅲ)中O2中的O元素将催化剂复原，故反应过程中催化剂参与了反应，C正确；由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故总反应为放热反应，D错误。
13. D　由两者速率公式得v1∶v2＝k1∶k2，A正确；30 min时，A的浓度减少0.2 mol/L，E的浓度增加0.125 mol/L，则反应①D的浓度增加0.075 mol/L，反应②A的浓度减少0.125 mol/L，反应①的化学反应速率比反应②的小，此时物质A中有62.5%的A转化为E，B、C正确；0～30 min时间段内，v(D)＝＝2.5×10-3 mol/(L·min)，D错误。
14. Ⅰ. (1) 放热　(a－b)kJ/mol　(2) B
Ⅱ. (3) 0.05 mol/(L·min)　(4) ABD
Ⅲ. (5) 浓度(或H2C2O4溶液浓度)　0.5
解析：Ⅲ. (5) 由得失电子守恒可得关系式：5H2C2O4～2KMnO4，n(H2C2O4)＝n(KMnO4)＝×0.010 mol/L×4.0×10-3 L＝10-4 mol，V(H2C2O4)＝×103 mL＝0.5 mL。
15. (1) 酸性KMnO4溶液褪色的时间
(2) ①②　温度
(3) 3H2＋SO2H2S＋2H2O　2
(4)
16. (1) 放出　46　
(2) ①0.12　②BE　
(3) 2NH3－6e－＋3O2-===N2＋3H2O
(4) 温度过高导致催化剂的活性下降，NOx与CO的反应速率变小
解析：(1) 合成氨反应的ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝(946＋436×3－391×6)kJ/mol＝－92 kJ/mol，故生成1 mol NH3(g)放出的热量是46 kJ。(2) ①恒温恒容容器中，压强与气体物质的量成正比，5 min时，测得p2＝0.8p1，Δn(气体)＝(1－0.8)×(1 mol＋3 mol)＝0.8 mol，Δn(H2)＝ mol＝1.2 mol，则v(H2)＝＝0.12 mol/(L·min)。
17. (1) ①<　②a－b　③AB　
(2) ①0.2　75%　②>
(3) CO－2e－＋4OH－===CO＋2H2O　Y