2025-2026学年高中化学人教版必修二单元测试 第六章 化学反应与能量

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2025-2026学年高中化学人教版必修二单元测试 第六章 化学反应与能量
一、单选题
1．铜的还原性较弱，不能与稀硫酸反应被稀硫酸氧化。某学生根据所学知识，欲实现反应，设计了四个实验，如图所示，你认为可行的实验是( )
A. B. C. D.
2．下列有关电化学装置的说法正确的是( )
A.利用图a装置处理银器表面的黑斑，银器表面的反应为
B.图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出
C.图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼
D.图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀
3．工业上用和合成氨的反应是放热反应，在合成氨的实际生产中，温度通常控制在500℃左右。这是因为是( )
A.高温有利于提高反应物的平衡转化率
B.高温能使逆反应速率减慢
C.在该温度范围内催化剂活性最强
D.在该温度下反应的平衡常数最大
4．某原电池装置如图所示，下列说法错误的是( )
A.铜是负极 B.向正极移动
C.电子从铜片经导线流向银片 D.一段时间后，溶液变为蓝色
5．根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论不正确的是( )
实验目的 方案设计 现象 结论
A 探究和浓反应后溶液呈绿色的原因 将通入下列溶液至饱和：①浓②和HNO3，混合溶液 ①无色变黄色②蓝色变绿色 和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B 比较与结合的能力 向等物质的量浓度的和混合溶液中滴加几滴溶液，振荡 溶液颜色无明显变化 结合的能力：
C 比较与的酸性 分别测定等物质的量浓度的与溶液的 前者小 酸性：
D 探究温度对反应速率的影响 等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应 温度高的溶液中先出现浑浊 温度升高，该反应速率加快
A.A B.B C.C D.D
6．下列过程显著放热的是( )
A.汽油燃烧 B.冰雪融化 C.干冰升华 D.食盐溶解
7．关于如图所示的装置，下列说法正确的是( )
A.该装置可将电能转化为化学能
B.铜片的质量不断减小
C.锌片上发生的反应为
D.溶液中的H+向锌片附近发生定向迁移
8．下列属于放热反应的是( )
A.八水合氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
B.碳酸氢钠受热分解
C.氢氧化钠与盐酸反应
D.高温煅烧石灰石
9．利用下图装置产生电流，两电极上发生的电极反应为a极：，b极：。下列说法不正确的是( )
A.a极是正极
B.b极发生氧化反应
C.电解质溶液可以是盐酸、硫酸或硝酸
D.该过程中，理论上每消耗1molZn，生成22.4L(标准状况)氢气
10．下列关于如图所示装置的叙述中，错误的是( )
A.Zn为原电池的负极 B.在铜片表面被还原
C.该装置将化学能转变为电能 D.电子从Cu片经导线流向Zn片
11．某实验小组利用如图所示装置，探究影响化学反应速率的因素。该实验探究的影响因素是( )
A.温度 B.浓度 C.催化剂 D.压强
12．酸碱中和反应是常见的放热反应。下列属于放热反应的是( )
A.盐酸与氢氧化钠的反应 B.氢氧化钡与氯化铵的反应
C.盐酸与碳酸氢钠的反应 D.灼热的炭与二氧化碳的反应
13．化学与生产生活密切相关，下列需要增大化学反应速率的是( )
A.高炉炼铁 B.塑料老化 C.铁桥生锈 D.食品腐败
14．下列表示反应速率的数据是( )
A.1mol B.1mol/（L·s） C.1mol/L D.1mol/s
15．如图为某化学反应的反应速率与时间的关系示意图。在时刻升高温度或增大压强，反应速率的变化都符合示意图中表示的反应是( )
A.
B.
C.
D.
16．标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0]，下列说法不正确的是( )
A.
B.可计算键能为
C.相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
二、填空题
17．按要求回答下列问题。
（1）是电池（如图）的正极活性物质，电池的负极是金属Li，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应：。该反应可认为分两步进行：第1步为，则第2步正极的电极反应式：_______。
（2）用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（）已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中的反应原理如图所示。
①作负极的物质是____（填化学式）。
②正极的电极反应式是____。
（3）浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
①X为___极，Y极的电极反应式为___。
②Y极生成1 mol 时，____mol 移向_______（填“X”或“Y”）极。
（4）可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图所示。
电池总反应式为，则电极c是______（填“正极”或“负极”），c极的电极反应式为______。若线路中转移，则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为______L。
18．硝酸生产的尾气中NO和等氮氧化物以及酸性废水中均须处理达标后再排放。
Ⅰ.硝酸生产的尾气中NO和的处理。
（1）硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为。
①吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到晶体，该晶体中的主要杂质是________（填化学式）；
②吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________（填化学式）。
（2）用NaClO溶液也能除去尾气中NO。其他条件相同，NO去除为的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。
NaClO溶液的初始pH越大，NO转化率越低。其原因是________。
（3）利用也能够还原氮氧化物（）实现氮污染的治理。将硝酸尾气与的混合气体通入与的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。
①x=1时，参与的离子方程式为________。
②若该过程中，每转移3.6mol电子消耗1mol氮氧化物（），则x为________。
Ⅱ.酸性废水中的处理
（4）在45℃、惰性气体氛围中金属或合金可以将溶液废水中的还原为，从而实现脱氨。量取三份50mL含的废水，分别用金属铝、金属铁和铝铁合金进行处理，溶液中的残留率（残留率=）与反应时间的关系如图所示。0~2h内，铝铁合金的脱氮效率比金属铝、金属铁要高得多，其可能原因是________。
（5）还可以利用原电池原理处理酸性废水中，废水中的在水处理剂表面的变化如图所示，该电池正极上的电极反应式为________。
19．电化学在生活中的应用广泛，请根据电化学原理回答下列问题：
（1）将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连接起来组成原电池，可以获得电流，则Zn电极上发生的电极反应式为_______。
（2）如下图所示是甲烷燃料电池的原理示意图：
①电池的正极反应式为_______。
②电池工作一段时间后，电解质溶液的pH_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）按图所示装置，以石墨为电极电解氯化钠溶液，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解时在X极附近观察到的现象是_______，若将X电极材料换为Cu，则X电极上的电极反应式将_______（填“发生变化”或“不变”）。
20．原电池揭示了氧化还原反应的本质是电子转移，实现了化学能转化成电能，使氧化还原反应在现代生活中获得重大应用，从而改变了人们的生活方式。
某兴趣小组为探究原电池工作原理，利用金属Zn与稀反应，通过如图所示装置A、B进行实验，实验过程中装置A内溶液的温度升高，装置B的电流计指针发生偏转。
根据所学知识，完成下列各题：
(1)装置B为原电池，则Cu作________(填“正”或“负”)极，Zn电极上的电极反应式为________，Cu电极上的现象是________。请简述确定Cu电极没有参与反应的实验依据或方案________。
(2)一般把金属导线称为“电子导体”，把电解质溶液称为“离子导体”。装置B中电池工作时“电子导体”中电子的流动方向可描述为________；“离子导体”中主要离子的移动方向可描述为________。
(3)从能量转化的角度来看，装置A中反应物的总能量________(填“高于”、“低于”或“=”)生成物的总能量；从反应速率的角度上看，可以观察到A中反应比B中________(填“快”或“慢”)。
(4)装置B中稀用足量溶液代替，起始时Zn电极和Cu电极的质量相等，当导线中有0.2mol电子转移时，Zn电极和Cu电极的质量差为________。
(5)该小组同学由此得出的结论错误的是_______。(多选)
A.任何自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池
B.装置B中Cu电极不可用碳棒代替
C.原电池的负极发生还原反应
D.原电池装置中化学能全部转化为电能
参考答案
1．答案：C
解析：铜为不活泼金属，与稀硫酸不反应，如完成反应，应设计成电解池，且铜为阳极，发生氧化反应，电解质溶液为硫酸，BD是原电池，故BD错误，A中铜作阴极，故A错误；
故选C。
2．答案：A
解析：A.形成原电池时，Al为负极被氧化，为正极被还原，正极反应式为：，A正确；
B.铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，故B错误；
C.X极为负极，粗铜极为阴极，而电解精练时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进行铜的精练，C错误；
D.该装置有外接电源，属于外加电源的阴极保护法，D错误；
答案选A。
3．答案：C
解析：A.对于放热反应而言，低温有利于提高反应物的转化率，A项错误；
B.升高温度，正、逆反应速率均增大，B项错误；
C.在500℃左右时，铁和钼等催化剂的活性最高，可以加快反应速率，C项正确；
D.升高温度，合成氨反应的平衡常数减小，D项错误。
故选C。
4．答案：B
解析：A.在该原电池中，铜的金属活动性比银强，较活泼的金属作负极，所以铜是负极，A正确；B.在原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，是阴离子，应向负极（铜极）移动，而不是向正极移动，B错误；C.电子从负极经导线流向正极，铜是负极，银是正极，所以电子从铜片经导线流向银片，C正确；D.铜作负极，发生氧化反应，电极反应式为进入溶液，一段时间后，溶液会变为蓝色，D正确；故选B。
5．答案：C
解析：A.Cu和浓反应后生成二氧化氮，探究其溶液呈绿色的原因可以采用对比实验，即将通入①浓，②和混合溶液至饱和，现象与原实验一致，可以说明Cu和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有，故A正确；B.向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液，振荡，溶液颜色无明显变化，铁没有与结合而与结合，说明结合的能力：，故B正确；C.不应该分别测定等物质的量浓度的与溶液的，因为铵根离子也要水解，且同浓度与的铵根离子浓度不等，不能比较，并且亚硫酸的酸性大于氢氟酸，结论也不对，故C错误；D.探究温度对反应速率的影响，只保留温度一个变量，温度高的溶液中先出现浑浊，能说明温度升高，反应速率加快，故D正确；故选C。
6．答案：A
解析：A.汽油燃烧过程中放出大量的热，故A符合题意；B.冰雪融化吸收能量，为吸热过程，故B不符合题意；C.干冰升华为吸热过程，故C不符合题意；D.食盐溶解过程几乎没有温度变化，不是放热过程，故D不符合题意；故选A。
7．答案：C
解析：A.该装置属于原电池，原电池是把化学能转化为电能的装置，A错误；B.铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气，Cu质量不变，B错误；C.锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，该电极反应为，C正确；D.原电池中，阳离子向正极移动，向铜片附近迁移，D错误；答案选C。
8．答案：C
解析：
9．答案：C
解析：
10．答案：D
解析：
11．答案：C
解析：该实验中过氧化氢的浓度和体积都相同，温度压强等外界条件也相同，其中一个试管中含有少量，另一个试管没有，因此该实验探究的是催化剂对反应速率的影响，答案选C，
12．答案：A
解析：
13．答案：A
解析：
14．答案：B
解析：
15．答案：B
解析：由题中反应速率与时间的关系图可知,升高温度,正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;增大压强,正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是气体体积增大的反应,只有B项符合题意。
16．答案：C
解析：对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。
A.催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此，A正确；
B.已知的相对能量为0，对比两个历程可知，的相对能量为，则键能为，B正确；
C.催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C错误；
D.活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：，D正确；
故答案为：C。
17．答案：（1）
（2）①Fe；②
（3）①正；；②2；X
（4）负极；；11.2
解析：（1）正极发生得电子的还原反应，由电池放电总反应式和第1步反应的化学方程式可知，第2步正极发生的是转化为Fe和的反应，由电荷守恒可得第2步正极的电极反应式。
（2）①由题给图示可知，0价Fe发生失电子的氧化反应，故Fe作负极。②由题给图示可知，在疏松、能导电的层上发生得电子的还原反应，生成，故正极的电极反应式是。
（3）①X极发生的转化是，发生得电子的还原反应，故X极是正极，Y极是负极，在Y极上发生失电子的氧化反应，Y极的反应式为。
（4）由题给图示可知，c极发生失电子的氧化反应，故c极是负极，由电池总反应知，在负极上发生失电子的氧化反应，同时参与电极反应，负极生成的产物是和；由电池总反应知，线路中转移2 mol 时，消耗0.5 mol ，其在标准状况下体积为11.2 L。
18．答案：（1）；NO
（2）溶液pH越大，溶液中HClO的浓度越小，氧化NO的能力越弱
（3）；1.8
（4）铝铁合金在溶液中形成原电池，加快反应速率
（5）
解析：（1）①根据硝酸尾气与NaOH溶液反应方程式，可知吸收后的溶液所含溶质主要为和，因此吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到晶体中含有主要杂质为，故答案为；
②NO不与NaOH溶液反应，若NO物质的量比多时，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物为NO；故答案为NO；
（2）因为HClO具有强氧化性，因此NaClO氧化NO的实质是HClO与NO发生氧化还原反应，pH越大，减小，c（HClO）减小，氧化NO能力减弱，NO转化率降低，故答案为溶液pH越大，溶液中HClO的浓度越小，氧化NO的能力越弱；
（3）①x=1时，氮的氧化物为NO，根据转化过程，、NO在酸性条件下发生氧化还原反应，得到，根据得失电子数目守恒，以及原子守恒，反应离子方程式为，故答案为；
②令转化成时，N的化合价变化y价，1mol能转化成0.5mol，根据得失电子数目守恒有0.5mol×2×y=3.6，即y=3.6，中O显-2价，N的化合价为+3.6价，化合价代数和为0，则x=1.8；故答案为1.8；
（4）铝铁合金的脱氮效率比金属铝、铁要高，是因为铝铁合金构成原电池，原电池加快反应速率，故答案为铝铁合金在溶液中形成原电池，加快反应速率；
（5）根据原电池工作原理，正极上得到电子，化合价降低，根据变化图示，在正极上得电子转化成，在酸性环境下，正极反应式为；故答案为。
19．答案：（1）
（2）；减小
（3）溶液变红色；不变
解析：（1）锌和铜相比，锌较活泼，发生氧化反应，作负极，电极反应式为：；
（2）①氧气得到电子，发生还原反应，作正极，结合图示可知，电极反应式为：；
②原电池原理确定a极为负极，电极反应式为；正极反应式为；合并的原电池的总反应式为；确定工作一段时间后溶液的pH会减小；
（3）X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子，所以X极附近观察到的现象是溶液变红，有气泡产生；X为阴极，电极不参与反应，若将X电极材料换为Cu，则X电极上的电极反应式将不变。
20．答案：(1)正；；有气泡产生；反应前后溶液颜色与铜电极表面没有明显变化
(2)电子从负极(Zn)流出经外电路流向正极(Cu)；向正极(Cu)移动、向负极(Zn)移动
(3)高于；慢
(4)12.9g
(5)BCD
解析：（1）装置B为原电池，Cu作为正极，发生还原反应，，有气泡产生；Zn作为负极，发生氧化反应，；反应前后溶液颜色与铜电极表面没有明显变化，说明Cu没有参与反应；故答案为正；；有气泡产生；反应前后溶液颜色与铜电极表面没有明显变化；
（2）据分析可知，Cu作为正极，发生还原反应，得到电子；Zn作为负极，发生氧化反应，失去电子；所以装置B中电池工作时“电子导体”中电子的流动方向可描述为电子从负极(Zn)流出经外电路流向正极(Cu)；“离子导体”中主要离子的移动方向可描述为向正极(Cu)移动、向负极(Zn)移动；故答案为电子从负极(Zn)流出经外电路流向正极(Cu)；向正极(Cu)移动、向负极(Zn)移动；
（3）实验过程中装置A内溶液的温度升高，从能量转化的角度来看，装置A中反应物的总能量高于生成物的总能量；装置B的电流计指针发生偏转，原电池可以加快反应速率，所以A中反应速率比B中慢；故答案为高于；慢；
（4）装置B中稀用足量溶液代替，Cu作正极，发生还原反应为；Zn作为负极，发生氧化反应，；当导线中有0.2mol电子转移时，Zn电极质量减少；Cu电极质量增加；Zn电极和Cu电极的质量差为起始时Zn电极和Cu电极的质量相等，当导线中有0.2mol电子转移时，Zn电极和Cu电极的质量差为12.9g；故答案为12.9g；
（5）A.构成原电池内界条件是自发的发生氧化还原反应，所以理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池，故A正确；
B.装置B中Cu作正极，可用碳棒代替，故B错误；
C.原电池的负极发生氧化反应，故C错误；
D.原电池装置中化学能部分转化为电能，故D错误；
故答案选BCD。
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