第六章 化学反应与能量 章末检测卷
时间：45分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共15个小题，每小题只有一个正确选项，共45分。
1. 一定温度下，向密闭容器中加入气体和气体，发生如下反应：，测得内反应物A的物质的量由降低到，则反应速率为（ ）。
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】向1 L密闭容器中加入1 mol A气体和3 mol B气体，起始时A的浓度为1 mol/L，5 min内反应物A的物质的量由1 mol 降低到0.5 mol ，则A的浓度减少了0.5 mol/L，则 ，A正确。
下列有关能量变化和物质变化的说法中正确的是（ ）。
A．可以通过是否需要加热来判断反应是吸热反应还是放热反应
B．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
C．化学变化一定有化学键的断裂和形成，有化学键的断裂或形成一定发生了化学变化
D．有化学键的断裂和形成一定有能量变化，有能量变化的过程一定有化学键的断裂和形成
【答案】B
【解析】吸热反应也可能不需要加热就能发生，A错误；断键吸热，成键放热，化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因，B正确；NaCl溶于水就有化学键的断裂，但没发生化学反应，C错误；干冰升华、液氨汽化都有能量变化，但没有化学键的断裂和形成，D错误。
3.下列有关化学反应速率的说法中，正确的是（ ）。
A．100 mL的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl溶液，生成的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生的速率
C．二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．大理石与盐酸反应制取二氧化碳时，将块状大理石改为粉末状大理石，反应速率加快
【答案】D
【解析】盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液会使氢离子的浓度减小，生成氢气的反应速率减小，A错误；铁片在浓硫酸中会发生钝化，致密的钝化膜会阻碍反应的继续进行，则用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸不可能加快产生氢气的速率，B错误；升高温度，二氧化硫的催化氧化反应的反应速率加快，C错误；大理石与盐酸反应制取二氧化碳时，将块状大理石改为粉末状大理石会使固体的表面积增大，反应物的接触面积增大，反应速率加快，D正确。
4. 在反应中，表示该反应速率最快的是（ ）。
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可将各项速率单位统一以后，再利用B统一表示反应速率进行比较即可。A中，则；B中；C中，则；
D中，则；综上所述，表示该反应速率最快的是，故选B。
容积固定的密闭容器中的可逆反应为A(g)＋2B(g) 2C(g)。以B的浓度表示的反应速率与时间的关系如图所示，已知速率的单位为mol·L－1· s－1。图中阴影部分面积的数值相当于（ ）。
A．A浓度的减少量 B．B浓度的减少量 C．C物质的量的增加量 D．B物质的量的减少量
【答案】B
【解析】由v=可知，v（正）与t的乘积为浓度减小量，v（逆）与t的乘积为浓度增加量，所以阴影部分的面积为正反应B的浓度减少与逆反应B的浓度增加的差量，即为B浓度的减少，也等于C浓度的增加，为A浓度减少的2倍，故选B。
6. 下列说法正确的是（ ）。
A．流水、风力、蒸汽是一次能源，电力是二次能源
B．普通锌锰电池和铅蓄电池都是一次电池
C．氢氧燃料电池的两极反应物储存在电池内部
D．废旧电池的集中处理的主要目的是防止电池中的重金属污染水源及土壤
【答案】D
【解析】一次能源是指在自然界中现成存在的能源，二次能源是指由一次能源加工转换而成的能源产品，如流水、风力属于一次能源，蒸汽、电力为二次能源，A错误；一次电池是指放电后不能再充电使其复原的电池，普通锌锰电池是一次电池，铅蓄电池可以多次重复使用，属于二次电池，B错误；燃料电池的反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供燃料和氧化剂，C错误；废旧电池中渗漏出的汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染，故废旧电池的集中处理的主要目的是防止电池中的重金属污染水源及土壤，D正确。
7．工业合成氨反应为N2(g)+3H2（g）2NH3（g），1 mol N2和3 mol H2完全反应放出热量为92.4 kJ；向饱和食盐水中通NH3和CO2析出NaHCO3，过滤后热分解得纯碱。下列有关合成氨反应的说法正确的是（ ）。
A．1 mol氮气和3 mol氢气的总能量大于2 mol氨气的总能量
B．当时，反应达到平衡状态
C．反应中每消耗1 mol N2转移电子的数目约等于
D．密闭容器中充入n mol N2和3n mol NH3充分反应放出92.4n kJ热量
【答案】A
【解析】焓变为负，为放热反应，可知1 mol氮气和3 mol氢气的总能量大于2 mol氨气的总能量，A正确；
不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比时，为平衡状态，则当2逆(H2)=3逆(NH3)时，反应没有达到平衡状态，B错误；N元素的化合价由0降低为-3价，则每消耗1 mol N2转移电子的数目约等于6×6.02×1023，C错误；合成氨为可逆反应，不能完全转化，热化学方程式中为完全转化时的能量变化，则密闭容器中充入n mol N2和3n mol NH3充分反应放出热量一定小于92.4n kJ，D错误。
8． 一定条件下发生反应：CO(g)+2H2（g）CH3OH（g） ，测得反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. 该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 升温能增大正反应速率，减小逆反应速率
C.CH3OH（g）CO(g)+2H2（g）
D.1 mol H2（g） 完全反应生成时放出的热量是
【答案】A
【解析】由图知，该反应中反应物总能量大于生成物总能量，A正确；升高温度，无论正逆反应，反应速率都增大，B错误；CH3OH（g）CO(g)+2H2（g） 是反应能量变化图所示反应的逆反应，反应后能量升高，是吸热反应，正确的热反应方程式为CH3OH（g）CO(g)+2H2（g） ΔH=+128.8 kJ mol 1，C错误；能量变化图表示的是2 mol H2和1 mol CO完全反应生成1 mol CH3OH放热128.8 kJ，若是1 mol H2(g)完全反应生成CH3OH(g)时放出的热量是64.4 kJ，D错误。
氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是（ ）。
A．通入氢气的电极发生还原反应
B．外电路中每有0.4 mol电子发生转移，该实验中就会有6.72 L的气体被消耗
C．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
D．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－==4OH－
【答案】D
【解析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的电极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e－+2OH－==2H2O，通入氧气的电极为原电池的正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－==OH－，电子是从负极流向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此判断。氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，A错误；气体所处的状态不确定，无法计算气体的体积，B错误；阳离子向正极移动即通入氧气的电极移动，C错误；氧气易得电子发生还原反应，通入氧气的电极是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－==4OH－，D正确。
10．在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W，发生反应W(l)P（g）+2Q（g）。以下说法可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有（ ）。
① ②Q的体积分数保持不变
③容器内气体密度保持不变 ④气体的平均相对分子质量保持不变
⑤W的质量保持不变 ⑥
⑦容器中气体压强保持不变 ⑧W的转化率不变
A．①③⑤ B．②③⑤⑦ C．③⑤⑦⑧ D．②③④⑥⑦
【答案】C
【解析】①反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于化学计量数比，当时反应达到平衡状态，时反应没有达到平衡状态；②该反应是液体生成气体的反应，反应过程中Q的体积分数保持不变，当Q的体积分数保持不变时反应不一定达到平衡状态；③该反应是液体生成气体的反应，反应过程中气体总体积不变，总质量增大，气体密度增大，容器内气体密度保持不变可以作为该反应达到平衡状态的判断依据；④该反应是液体生成气体的反应，气体物质的量比不变，所以平均相对分子质量是恒量，气体的平均相对分子质量保持不变，反应不一定达到平衡状态；⑤W的质量保持不变，说明正逆反应速率相等，能作为该反应达到平衡状态的判断依据；⑥该反应是液体生成气体的反应，气体物质的量比不变，时，反应不一定达到平衡状态；⑦该反应是液体生成气体的反应，反应过程中气体总物质的量增大，压强增大，当压强不变时，说明正逆反应速率相等，能作为该反应达到平衡状态的判断依据；⑧反应过程中，W的转化率逐渐增大，转化率不变，说明反应达到平衡状态；可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有③⑤⑦⑧，故选C。
11.下列实验内容能达到相应实验目的的是（ ）。
选项 实验内容 实验目的
A 向溶液中加入溶液，充分反应后，加入苯，充分振荡、静置，分液后将水层分装于两支小试管中，向其中一支小试管中滴加5～6滴15％的溶液，观察并比较两支试管中溶液的颜色 证明与之间的反应属于可逆反应
B 室温时，将等体积、等物质的量浓度的、溶液分别加入等体积的30％的溶液中，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢 探究、催化效果的优劣
C 取两支试管，分别加入4％、 12％的溶液，向其中一支试管中加入少量粉末，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢 探究浓度对反应速率的影响
D 将不同体积相同浓度的稀硫酸分别加入两支试管中，再向两支试管中分别加入等体积、等浓度的溶液，将两支试管分别放入盛有冷水和热水的烧杯中，观察并比较两支试管中出现浑浊现象的快慢 探究温度对反应速率的影响
【答案】A
【解析】向1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中加入5 mL 0.1 mol/L KI 溶液，FeCl3不足，充分反应后，加入KSCN后溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，则证明Fe3+与I—之间的反应属于可逆反应，A正确；室温时，将等体积、等物质的量浓度的FeCl3、CuSO4溶液分别加入等体积的30％的H2O2溶液中，FeCl3、CuSO4中的阴阳离子都不同，不能根据两支试管中气泡产生的快慢探究Fe3+、Cu2+催化效果的优劣，B错误；两支试管中双氧水浓度不同、催化剂不同，不能根据气泡产生的快慢探究浓度对反应速率的影响，C错误；混合后两支试管中硫酸浓度不同、 Na2S2O3浓度不同、温度不同，不能根据气泡产生的快慢探究温度对反应速率的影响，D错误。
12．恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面发生反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，根据下表数据分析，下列说法不正确的是（ ）。
编号 时间/min 表面积 0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 0.19 0.19
③ 2a 2.40 1.60 080 0.40 0.40
A. 实验①，0~20 min，
B. 实验②，反应体系压强不变时，反应达到平衡状态
C. 其他条件不变时，增加氨气浓度，化学反应速率一定增大
D. 其他条件不变时，0~40 min，增加催化剂的表面积，化学反应速率增大
【答案】C
【解析】实验①，0至20 min，，根据不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比可知，氮气的速率为v(N2)=1.00×10 5mol L 1 min 1，A正确； 由于反应是气体体积缩小的反应，当气体压强不变，说明反应达到平衡状态，B正确；实验①、实验②中0~20 min、 20 ~40 min氨气浓度变化量都是4.00×10-4 mol/L，实验②中60 min 时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验② 中氨气初始浓度的两倍，实验①60 min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；结合①的数据，催化剂表面积越大，反应速率越快，则相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确。
一定条件下的密闭容器中，发生反应，I2(g)和HI(g)的物质的量浓度变化如图，下列说法正确的是（ ）。
A．0~t1的平均速率
B．平衡时
C．t1~t3时间段内，生成HI的物质的量为0.8mol
D．t3与t2相比，体系平均相对分子质量不一定相等
【答案】D
【解析】根据，浓度由3 mol/L变为2 mol/L的为I2，则浓度由0变为2 mol/L的为HI。根据反应的系数关系，0~t1的平均速率，A正确；容器体积未知，反应物H2的浓度未知，无法计算平衡时各物质的物质的量，B错误；容器体积未知，无法计算t1~t3时间段内，生成HI的物质的量，C错误；t3时刻I2和HI浓度同时增大，且平衡没有发生移动，应该是减小体积，所以体系平均相对分子质量一定相等，D错误。
锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：2Li+Cu2O+H2O====2Cu+2Li++2OH-，下列说法正确的是（ ）。
A．放电时，电子透过固体电解质向Cu极移动
B．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
C．放电时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-==4OH-
D．将锂电极区有机电解质换成水溶液，可提高电池的工作效率
【答案】B
【解析】根据反应,在锂－铜空气燃料电池中，放电时锂作负极，氧化亚铜作正极,正极反应式为。放电时，电子从Li电极沿着导线向Cu极移动，电子不会进入固体电解质，A错误；通空气时，铜被腐蚀，表面产生CuO2，化学方程式为：， B正确；据分析，正极反应式为：，C错误；锂与水会反应，有机电解质不可换成水溶液，D错误。
15．“3D打印机”需要稳定的电源保证工作效率，以碳纳米管作电极材料的柔性电池具有稳定性高，工作时间长，发热量小等特点，非常适合3D打印的需要。该电池工作原理如图，其放电时总反应为：
下列说法错误的是（ ）。
A．放电时电子由锌膜经外电路流向膜
B．碳纳米管可以增大电极反应的接触面积加快电池反应速率
C．当锌膜消耗的为6.5 g时，外电路转移0.2 mol电子
D．放电时的负极反应式为
【答案】D
【解析】Zn失去电子发生氧化反应，MnO2中Mn得电子发生还原反应，所以锌膜为负极，MnO2膜为正极，电子由锌膜流向MnO2膜，A正确；碳纳米管具有导电性，可以作为电极材料，同时可以增大电极反应的接触面积，加快电池反应速率，B正确；当锌膜消耗的 Zn 为 6.5 g 即0.1 mol时，Zn→Zn2+，转移0.2 mol电子，则外电路转移0.2 mol电子，C正确；该电池的负极为锌膜，电极反应Zn+2OH--2e-==Zn(OH)2，D错误。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：包括第16题~第19题4个大题，共55分。
16．回答下列问题
(1)已知在2L的容器中进行下列可逆反应，各物质的有关数据如表：
aA(g) + bB(g)C(g)
物质 A B C
起始物质的量(mol) 2 2 0
2s末物质的量(mol) 1.4 0.8 0.6
则：①该可逆反应的化学方程式可表示为_______；
②0到2s用物质C来表示的反应速率为_______；
③从反应开始到2s末，B的转化率为_______；
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是_______。
vB(消耗)=vC(生成)
B．容器内气体的总压强保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．容器内气体A的物质的量分数保持不变
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验：
①下列说法正确的是_______。
A．图 Ⅰ 低于图 Ⅱ 的示数
B．图 Ⅰ 和图 Ⅱ 中的温度计示数相等，均高于室温
C．图 Ⅰ 和图 Ⅱ 的气泡均产生于锌棒表面
D．图 Ⅱ 中产生气体的速率比图Ⅰ快
②写出在碱性条件下，氢氧燃料电池的负极反应方程式_______；当外电路有2mol电子通过时，消耗在标准状况下氧气的体积为_______ L 。
③原电池中，电解质溶液的阳离子流向_______极(填“正”或“负”)。
【答案】(1)①A(g)+2B(g)C(g) ② ③ 60% ④ BD
(2)①D ② 2H2-4e-+4OH-=4H2O 11.2 ③正
【解析】（1）①根据表格数据可知，2s末时消耗A 0.6 mol，消耗B 1.2 mol，生成C 0. 6 mol，则a = 1，b = 2，该可逆反应的化学方程式为A(g)+2B(g)C(g)。②从表中可知，2s内生成C的物质的量为0.6 mol，则v(C) =。③反应消耗的B为1.2 mol，则B的转化率为1.2 mol ÷ 2 mol = 60%。④ vB(消耗) = vC(生成)，两者都代表正反应速率，无法说明反应达到平衡，A错误；该反应为恒容密闭容器中进行的气体体积减小的反应，随着反应进行气体压强减小，压强保持不变说明反应达到平衡，B正确；该反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积保持不变，则密度始终不变，C错误；随着该反应的进行，气体A的物质的量分数逐渐减小，A的物质的量分数保持不变，说明反应达到平衡，D正确。（2）①图 Ⅰ 中Zn与硫酸反应，化学能转化为热能，图 Ⅱ 中Zn、Cu和硫酸构成原电池，化学能转化为电能，则图Ⅰ示数大于图 Ⅱ ，A错误；根据A中分析可知，图 Ⅰ 中温度计示数大于图 Ⅱ ，B错误；图 Ⅱ 中Cu为原电池正极，气泡产生在Cu棒表面，C错误；图 Ⅱ 中构成原电池，反应速率快于图 Ⅰ ，D正确。②碱性条件下，负极为氢离子失电子结合氢氧根离子生成水，化学方程式为2H2-4e-+4OH-====4H2O。正极反应为O2+2H2O+4e-====4OH-，当外电路有2 mol电子通过，消耗氧气0.5 mol，标准状况下体积为11.2 L。③原电池中电解质溶液中的阳离子向正极移动。
17. 回答下列问题：
I．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列氢化物中最稳定的是 (填字母代号)。
A．HCl B．HBr C．HI
(2)按照反应，生成2mol HI (填“吸收”或“放出”)的热量为 kJ
II．某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)从开始至2min，B的平均反应速率为 ；平衡时，C的物质的量为 。
(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。
A．A、B、C的物质的量之比为3：1：3
B．相同时间内消耗3molA，同时生成3molC
C．相同时间内消耗3n mol A，同时消耗n mol B
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E．B的体积分数不再发生变化
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是___________(填序号)。
A．加催化剂 B．降低温度
C．容积不变，充入A D．容积不变，从容器中分离出A
【答案】(1)A (2)放出 9 (3)3AB + 3C
0.2 mol·(L·nim) -1 2.4 mol (5)CE (6)BD
【解析】（1）氢化物中，破坏1 mol HCl中的化学键消耗的能量最大，所以最稳定的是HCl，故选A；（2） I2+H2
====2HI，生成2 mol HI放出的热量为 (298 × 2—436—151) kJ = 9 kJ；（3）根据图示，2 min内A浓度减少1.2 mol/L，A是反应物；C物质浓度增加1.2 mol/L、B物质浓度增加0.4 mol/L，B、C是生成物，物质的量浓度变化比
等于系数比，该反应的化学方程式为3AB + 3C；（4）从开始至2 min，B的平均反应速率为
mol·(L·nim) -1；平衡时，C物质浓度为1.2 mol/L ，C的物质的量为1.2 mol/L × 2 L =2.4 mol；
（5）A、B、C的物质的量之比为3：1：3，不能判断是否发生改变，反应不一定达到平衡状态，A不符合题意；相同时间内消耗3 mol A，同时生成3 mol C，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定达到平衡状态，B不符合题意；相同时间内消耗3n mol A，同时消耗n mol B，说明正、逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，C符合题意；根据质量守恒定律，混合气体总质量是恒量，混合气体的总质量不随时间的变化而变化，反应不一定达到平衡状态，D不符合题意；B的体积分数不再发生变化，说明B的浓度不变，反应一定达到平衡状态，E符合题意。（6）化剂能加快反应速率，A不符合题意； 降低温度，反应速率减慢，B符合题意；容积不变，充入A，A的浓度增大，反应速率加快，C不符合题意； 容积不变，从容器中分离出A，A的浓度减小，反应速率减慢，D符合题意。
18. 按要求回答下列问题：
（1）下列过程中，既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是___________。
①甲烷的燃烧 ②水煤气的制备 ③石灰石受热分解 ④碘升华 ⑤金属的锈蚀
（2）一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应(产物均为气体)，反应中各物质物质的量的变化如图所示。
①在0~6s内，B的化学反应速率为___________。
②6s后容器内的压强与开始时压强之比为___________。
（3）一定条件下，、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：，下列选项不能判断该反应达到平衡状态的依据的___________。
①密闭容器中CO的体积分数不变 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤体系内的温度不再变化 ⑥单位时间内，断裂4mol H-H键，同时生成2mol H-O键
（4）潜艇中使用的液氨液氧燃料电池工作原理如图所示：
电极a名称___________(填“正极”或“负极”)，其电极反应为___________。
【答案】（1）② （2） ① ②11:10
（3）③⑥ （4）①负极 ②
【解析】（1）①甲烷的燃烧为放热反应；②水煤气的制备为碳和水蒸气高温生成一氧化碳和氢气，为氧化还原反应、吸热反应；③石灰石受热分解过程中无元素化合价改变，不是氧化还原反应；④碘升华为物理变化；⑤金属的锈蚀是金属和氧气等物质的反应，属于氧化反应、放热反应；故选②；
（2）①在0～6 s内，B的化学反应速率为。②6s后总的物质的量为1.2+0.4+0.2+0.4=2.2mol，初时总的物质的量为2.0mol，则容器内的压强与开始时压强之比为2.2:2.0=11:10；（3）①密闭容器中CO的体积分数不变，则平衡不再移动，达到平衡，不符合题意；②反应为气体分子减小的反应，即体系内压强为变量，当压强不变时，反应达平衡，不符合题意；③容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，符合题意；④混合气体的平均摩尔质量为M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，不符合题意；⑤在体积固定的绝热密闭容器中发生反应，则温度为变量，体系内的温度不再变化反应达平衡，不符合题意；
⑥单位时间内，断裂4mol H-H键，同时生成2mol H-O键，描述的是正逆两个方向，不能判断平衡，符合题意；
选③⑥。（4）液氨液氧燃料电池中通入氧气一极为正极、氨气一极为负极，氨气失去电子发生氧化反应生成氮气，电极反应为，a为负极。
19. 氢能是一种非常清洁的能源，氨分解制备氢气是一种技术先进和经济可行的工艺。恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下NH3的浓度随时间的变化如下表所示：
回答下列问题：
（1）实验①中20～40min，v(NH3)=___________。
（2）为提高该反应的速率，下列措施可行的是___________(填标号)。
A. 适当提高反应的温度 B. 恒温恒压充入He(g)
C. 缩小容器的体积 D. 恒温恒容充入He(g)使压强增大
（3）关于上述实验，下列说法正确的是___________(填序号)。
A. 实验①，H2的反应速率：0～20min大于20～40min
B. 实验②，x数值可能为0
C. 相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D. 相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
（4）已知断裂1mol H-H、1mol N-H、1mol N≡N分别要吸收436kJ、391kJ、946kJ的能量。请在坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图__________(进行必要的标注)。
（5）有人设想以N2(g)和H2(g)为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。
①A化学式为___________。
②电池正极的电极反应式为___________。
【答案】（1） （2）A （3）D
（4） （5）① ②
【解析】（1）从表中数据分析，实验①中20 min时,40min时，=；
故答案为：；（2）A．适当提高反应的温度，可以提高反应速率，A正确；B．恒温恒压充入He(g)，容器体积增大，反应物浓度减小，对比实验①②，改变反应物，反应速率不变，B错误；C．缩小容器的体积，增大，对比实验①②，改变反应物，反应速率不变，C错误；D．恒温恒容充入He(g)使压强增大，容器体积不变，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误；故答案为：A；（3）
A．实验①，0～20min时=，根据，则=，20～40min时=，=，H2的反应速率：0～20min等于20～40min，A错误；B．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，实验②，x数值不能为0，B错误；C．对比实验①②，改变反应物，反应速率不变，故相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率不变，C错误；D．对比实验①③，不变，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；故答案为：D；
（4）反应过程中的能量变化为断裂6mol N-H吸收能量，形成3mol H-H释放能量及形成1mol N≡N释放能量946kJ，吸收的总能量大于释放的总能量，该反应为吸热反应，能量增加-=92kJ，说明反应物总能量小于生成物总能量，图像为；（5）该装置为新型燃料电池，反应原理为固氮，即，在酸性电解质溶液中，故A为；燃料电池通入的一极为正极，通入的一极为负极，正极反应物为，发生得电子、还原反应，生成物为，电极反应式为；
故答案为：；。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第六章 化学反应与能量 章末检测卷
时间：45分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共15个小题，每小题只有一个正确选项，共45分。
1. 一定温度下，向密闭容器中加入气体和气体，发生如下反应：，测得内反应物A的物质的量由降低到，则反应速率为（ ）。
A． B． C． D．
下列有关能量变化和物质变化的说法中正确的是（ ）。
A．可以通过是否需要加热来判断反应是吸热反应还是放热反应
B．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
C．化学变化一定有化学键的断裂和形成，有化学键的断裂或形成一定发生了化学变化
D．有化学键的断裂和形成一定有能量变化，有能量变化的过程一定有化学键的断裂和形成
3.下列有关化学反应速率的说法中，正确的是（ ）。
A．100 mL的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl溶液，生成的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生的速率
C．二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．大理石与盐酸反应制取二氧化碳时，将块状大理石改为粉末状大理石，反应速率加快
4. 在反应中，表示该反应速率最快的是（ ）。
A． B．
C． D．
容积固定的密闭容器中的可逆反应为A(g)＋2B(g) 2C(g)。以B的浓度表示的反应速率与时间的关系如图所示，已知速率的单位为mol·L－1· s－1。图中阴影部分面积的数值相当于（ ）。
A．A浓度的减少量 B．B浓度的减少量 C．C物质的量的增加量 D．B物质的量的减少量
6. 下列说法正确的是（ ）。
A．流水、风力、蒸汽是一次能源，电力是二次能源
B．普通锌锰电池和铅蓄电池都是一次电池
C．氢氧燃料电池的两极反应物储存在电池内部
D．废旧电池的集中处理的主要目的是防止电池中的重金属污染水源及土壤
7．工业合成氨反应为N2(g)+3H2（g）2NH3（g），1 mol N2和3 mol H2完全反应放出热量为92.4 kJ；向饱和食盐水中通NH3和CO2析出NaHCO3，过滤后热分解得纯碱。下列有关合成氨反应的说法正确的是（ ）。
A．1 mol氮气和3 mol氢气的总能量大于2 mol氨气的总能量
B．当时，反应达到平衡状态
C．反应中每消耗1 mol N2转移电子的数目约等于
D．密闭容器中充入n mol N2和3n mol NH3充分反应放出92.4n kJ热量
8． 一定条件下发生反应：CO(g)+2H2（g）CH3OH（g） ，测得反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. 该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 升温能增大正反应速率，减小逆反应速率
C.CH3OH（g）CO(g)+2H2（g）
D.1 mol H2（g） 完全反应生成时放出的热量是
氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是（ ）。
A．通入氢气的电极发生还原反应
B．外电路中每有0.4 mol电子发生转移，该实验中就会有6.72 L的气体被消耗
C．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
D．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－==4OH－
10．在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W，发生反应W(l)P（g）+2Q（g）。以下说法可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有（ ）。
① ②Q的体积分数保持不变
③容器内气体密度保持不变 ④气体的平均相对分子质量保持不变
⑤W的质量保持不变 ⑥
⑦容器中气体压强保持不变 ⑧W的转化率不变
A．①③⑤ B．②③⑤⑦ C．③⑤⑦⑧ D．②③④⑥⑦
11.下列实验内容能达到相应实验目的的是（ ）。
选项 实验内容 实验目的
A 向溶液中加入溶液，充分反应后，加入苯，充分振荡、静置，分液后将水层分装于两支小试管中，向其中一支小试管中滴加5～6滴15％的溶液，观察并比较两支试管中溶液的颜色 证明与之间的反应属于可逆反应
B 室温时，将等体积、等物质的量浓度的、溶液分别加入等体积的30％的溶液中，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢 探究、催化效果的优劣
C 取两支试管，分别加入4％、 12％的溶液，向其中一支试管中加入少量粉末，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢 探究浓度对反应速率的影响
D 将不同体积相同浓度的稀硫酸分别加入两支试管中，再向两支试管中分别加入等体积、等浓度的溶液，将两支试管分别放入盛有冷水和热水的烧杯中，观察并比较两支试管中出现浑浊现象的快慢 探究温度对反应速率的影响
12．恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面发生反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，根据下表数据分析，下列说法不正确的是（ ）。
编号 时间/min 表面积 0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 0.19 0.19
③ 2a 2.40 1.60 080 0.40 0.40
A. 实验①，0~20 min，
B. 实验②，反应体系压强不变时，反应达到平衡状态
C. 其他条件不变时，增加氨气浓度，化学反应速率一定增大
D. 其他条件不变时，0~40 min，增加催化剂的表面积，化学反应速率增大
一定条件下的密闭容器中，发生反应，I2(g)和HI(g)的物质的量浓度变化如图，下列说法正确的是（ ）。
A．0~t1的平均速率
B．平衡时
C．t1~t3时间段内，生成HI的物质的量为0.8mol
D．t3与t2相比，体系平均相对分子质量不一定相等
锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：2Li+Cu2O+H2O====2Cu+2Li++2OH-，下列说法正确的是（ ）。
A．放电时，电子透过固体电解质向Cu极移动
B．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
C．放电时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-==4OH-
D．将锂电极区有机电解质换成水溶液，可提高电池的工作效率
15．“3D打印机”需要稳定的电源保证工作效率，以碳纳米管作电极材料的柔性电池具有稳定性高，工作时间长，发热量小等特点，非常适合3D打印的需要。该电池工作原理如图，其放电时总反应为：
下列说法错误的是（ ）。
A．放电时电子由锌膜经外电路流向膜
B．碳纳米管可以增大电极反应的接触面积加快电池反应速率
C．当锌膜消耗的为6.5 g时，外电路转移0.2 mol电子
D．放电时的负极反应式为
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：包括第16题~第19题4个大题，共55分。
16．回答下列问题
(1)已知在2L的容器中进行下列可逆反应，各物质的有关数据如表：
aA(g) + bB(g)C(g)
物质 A B C
起始物质的量(mol) 2 2 0
2s末物质的量(mol) 1.4 0.8 0.6
则：①该可逆反应的化学方程式可表示为_______；
②0到2s用物质C来表示的反应速率为_______；
③从反应开始到2s末，B的转化率为_______；
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是_______。
vB(消耗)=vC(生成)
B．容器内气体的总压强保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．容器内气体A的物质的量分数保持不变
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验：
①下列说法正确的是_______。
A．图 Ⅰ 低于图 Ⅱ 的示数
B．图 Ⅰ 和图 Ⅱ 中的温度计示数相等，均高于室温
C．图 Ⅰ 和图 Ⅱ 的气泡均产生于锌棒表面
D．图 Ⅱ 中产生气体的速率比图Ⅰ快
②写出在碱性条件下，氢氧燃料电池的负极反应方程式_______；当外电路有2mol电子通过时，消耗在标准状况下氧气的体积为_______ L 。
③原电池中，电解质溶液的阳离子流向_______极(填“正”或“负”)。
17. 回答下列问题：
I．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列氢化物中最稳定的是 (填字母代号)。
A．HCl B．HBr C．HI
(2)按照反应，生成2mol HI (填“吸收”或“放出”)的热量为 kJ
II．某温度时，在一个2L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)从开始至2min，B的平均反应速率为 ；平衡时，C的物质的量为 。
(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 (填序号)。
A．A、B、C的物质的量之比为3：1：3
B．相同时间内消耗3molA，同时生成3molC
C．相同时间内消耗3n mol A，同时消耗n mol B
D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E．B的体积分数不再发生变化
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是___________(填序号)。
A．加催化剂 B．降低温度
C．容积不变，充入A D．容积不变，从容器中分离出A
18. 按要求回答下列问题：
（1）下列过程中，既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是___________。
①甲烷的燃烧 ②水煤气的制备 ③石灰石受热分解 ④碘升华 ⑤金属的锈蚀
（2）一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应(产物均为气体)，反应中各物质物质的量的变化如图所示。
①在0~6s内，B的化学反应速率为___________。
②6s后容器内的压强与开始时压强之比为___________。
（3）一定条件下，、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：，下列选项不能判断该反应达到平衡状态的依据的___________。
①密闭容器中CO的体积分数不变 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤体系内的温度不再变化 ⑥单位时间内，断裂4mol H-H键，同时生成2mol H-O键
（4）潜艇中使用的液氨液氧燃料电池工作原理如图所示：
电极a名称___________(填“正极”或“负极”)，其电极反应为___________。
19. 氢能是一种非常清洁的能源，氨分解制备氢气是一种技术先进和经济可行的工艺。恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下NH3的浓度随时间的变化如下表所示：
回答下列问题：
（1）实验①中20～40min，v(NH3)=___________。
（2）为提高该反应的速率，下列措施可行的是___________(填标号)。
A. 适当提高反应的温度 B. 恒温恒压充入He(g)
C. 缩小容器的体积 D. 恒温恒容充入He(g)使压强增大
（3）关于上述实验，下列说法正确的是___________(填序号)。
A. 实验①，H2的反应速率：0～20min大于20～40min
B. 实验②，x数值可能为0
C. 相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D. 相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
（4）已知断裂1mol H-H、1mol N-H、1mol N≡N分别要吸收436kJ、391kJ、946kJ的能量。请在坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图__________(进行必要的标注)。
（5）有人设想以N2(g)和H2(g)为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。
①A化学式为___________。
②电池正极的电极反应式为___________。
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