2024-2025學年新教材高中化學第六章化學反應與能量章節(jié)檢測含解析新人教版必修第二冊

PAGEPAGE10化學反應與能量時間：60分鐘分值：100分一、選擇題(本題包括18個小題，每個小題3分，共54分)1．可再生能源是我國重要的能源資源，在滿意能源需求、改善能源結構、削減環(huán)境污染、促進經濟發(fā)展等方面具有重要作用。應用太陽能光伏發(fā)電技術是實現(xiàn)節(jié)能減排的一項重要措施。下列有關分析不正確的是(A)A．上圖是太陽能光伏發(fā)電原理圖，圖中A極為正極B．風能、太陽能、生物質能等屬于可再生能源C．推廣可再生能源有利于經濟可持續(xù)發(fā)展D．光伏發(fā)電能量轉化方式是太陽能干脆轉變?yōu)殡娔芙馕觯涸陔姵氐耐怆娐分校娏饔烧龢O流向負極，由圖中的電流方向可推斷A極為負極，A錯誤；風能、太陽能、生物質能在短時間內能形成，屬于可再生能源，B正確；推廣可再生能源有利于經濟可持續(xù)發(fā)展，C正確；光伏電池發(fā)電是將光能干脆轉化為電能，D正確。2．(雙選)下列說法不正確的是(AB)A．原電池負極被還原B．任何化學反應都能設計成原電池C．化學反應的速率和限度均可通過改變更學反應條件而變更D．化學反應達到平衡狀態(tài)時，只要條件不變更，各物質的濃度就不再變更解析：原電池負極被氧化，正極才是被還原，原電池反應的本質是氧化還原反應，因此非氧化還原反應是不能設計成原電池的。3．化學能可與熱能、電能等相互轉化。下列表述不正確的是(B)A．有能量變更是化學反應的基本特征之一B．圖Ⅰ所示的裝置能將化學能轉變?yōu)殡娔蹸．圖Ⅱ所示的反應為放熱反應D．化學反應中能量變更的主要緣由是化學鍵的斷裂與形成解析：化學反應過程中，除了有新物質生成，肯定伴隨能量的變更，所以有能量變更是化學反應的基本特征之一，A項正確；圖Ⅰ所示的裝置不能形成閉合回路，不能構成原電池，化學能不能轉變?yōu)殡娔埽珺項錯誤；依據圖像知，反應物總能量大于生成物總能量，則該反應是放熱反應，C項正確；化學反應總是伴隨著能量變更，斷鍵須要汲取能量，成鍵放出能量，所以化學反應中能量變更的主要緣由是化學鍵的斷裂與形成，D項正確。4．下列反應條件的限制中不恰當?shù)氖?D)A．為防止鐵生銹，在其表面涂一層防銹油漆B．為防止火災，在面粉廠、加油站等場所要嚴禁煙火C．為加快KClO3的分解速率，加入MnO2D．為加快H2O2的分解速率，把反應容器放到冷水中冷卻解析：冷水溫度低，會降低反應速率。5．(雙選)在可逆反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)(正反應為放熱反應)中，變更下列條件，不能使v正增大的是(BD)A．上升溫度 B．降低溫度C．運用催化劑 D．減小壓強解析：不論反應是放熱還是吸熱，上升溫度會增大反應速率，而降低溫度會減慢反應速率；增大反應物濃度，會加快反應速率，減小壓強，會減慢反應速率。6．在肯定溫度下，某容積固定的密閉容器中，建立下列化學平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列敘述中不能說明上述可逆反應已達到化學平衡狀態(tài)的是(C)A．體系的壓強不再發(fā)生變更B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同時生成nmolH2D．1molH—H鍵斷裂的同時斷裂2molH—O鍵解析：選項A，由于該反應是一個氣體體積增大的反應，當體系的壓強不再發(fā)生變更時，說明反應達到化學平衡狀態(tài)；選項B，依據v正(CO)＝v逆(H2O)，可知CO的消耗量等于其生成量，說明反應達到化學平衡狀態(tài)；選項C，二者表示的都是正反應，不能說明反應達到化學平衡狀態(tài)；選項D,1molH—H鍵斷裂的同時斷裂2molH—O鍵，即消耗1molH2，同時消耗了1molH2O，可知H2的消耗量等于其生成量，說明反應達到化學平衡狀態(tài)。7．肯定條件下，可逆反應2AB＋3C，在下列四種狀態(tài)中，處于平衡狀態(tài)的是(D)選項正反應速率逆反應速率AvA(正)＝2mol·L－1·min－1vB(逆)＝2mol·L－1·min－1BvA(正)＝2mol·L－1·min－1vC(逆)＝2mol·L－1·min－1CvA(正)＝1mol·L－1·min－1vB(逆)＝2mol·L－1·min－1DvA(正)＝1mol·L－1·min－1vC(逆)＝1.5mol·L－1·min－1解析：將逆反應速率依據化學方程式統(tǒng)一換算成A表示的反應速率，即A的生成速率。D項，正反應速率即A的消耗速率vA＝1mol·L－1·min－1，逆反應速率vC＝1.5vA(逆)，vA(逆)＝1mol·L－1·min－1二者相等，說明反應達到了平衡狀態(tài)。8．下列四組原電池，其中放電后電解質溶液質量增加，且在正極有單質生成的是(C)A．Cu、Ag、AgNO3溶液 B．Zn、Cu、濃H2SO4C．Fe、Zn、CuSO4溶液 D．Fe、C、Fe2(SO4)3溶液解析：電池反應式為Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag，溶液質量削減，正極有單質Ag生成，A不符合題意；Zn與濃硫酸反應沒有單質生成，B不符合題意；電池反應式為Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，溶液質量增加，正極有單質銅生成，C符合題意；電池反應式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，溶液質量增加，但正極沒有單質生成，D不符合題意。9．肯定條件下，在體積為10L的固定容器中發(fā)生反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反應過程如圖：下列說法正確的是(B)A．t1min時正、逆反應速率相等B．X曲線表示NH3的物質的量隨時間變更的關系C．0～8min，H2的平均反應速率v(H2)＝0.75mol·L－1·min－1D．10～12min，N2的平均反應速率v(N2)＝0.25mol·L－1·min－1解析：反應達到第一次平衡狀態(tài)時，X、Y的物質的量變更量分別為Δn(X)＝(0.6－0)mol＝0.6mol，Δn(Y)＝(1.2－0.3)mol＝0.9mol，則X、Y的物質的量變更量之比等于其計量數(shù)之比＝0.6mol0.9mol＝23，則X是NH3、Y是H2。t1min時該反應沒有達到平衡狀態(tài)，正逆反應速率不等，A錯誤；X曲線表示NH3的物質的量隨時間變更的關系，B正確；0～8min，H2的平均反應速率v(H2)＝0.9mol÷10L÷8min＝0.01125mol·L－1·min－1，C錯誤；10～12min，NH3的平均反應速率v(NH3)＝(0.7－0.6)mol÷10L÷(12－10)min＝0.005mol·L－1·min－1，依據同一可逆反應中同一時間段內各物質的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比，則用N2表示的反應速率為0.0025mol·L－1·min－1，D錯誤。10．(雙選)茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明白方向。航標燈的電源必需長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt－Fe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中(BC)A．鋁合金是陽極B．鋁合金是負極C．海水是電解質溶液D．鋁合金電極發(fā)生還原反應解析：分析航標燈的電源結構，活潑金屬鋁合金作負極，相對不活潑金屬Pt－Fe合金作正極，電解質溶液是海水。鋁合金作負極發(fā)生的是氧化反應，故A、D錯誤，B、C正確。11．(雙選)下列措施對增大反應速率明顯有效的是(BD)A．Na與水反應時增大水的用量B．Fe與稀硫酸反應制取氫氣時，向其中加入濃鹽酸C．在K2SO4與BaCl2兩溶液反應時，增大壓強D．將鋁片改為鋁粉，做鋁與氧氣反應的試驗解析：水的濃度可視為固定不變，因此增加水的用量反應速率不變；加入濃鹽酸后H＋濃度增大，化學反應速率加快；壓強的變更只能適用于有氣體參與的反應；增大固體的表面積可以加快反應速率。12．下列描述的化學反應狀態(tài)，不肯定是平衡狀態(tài)的是(D)A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)恒溫、恒容下，反應體系中氣體的顏色保持不變B．2NO2(g)N2O4(g)恒溫、恒容下，反應體系中氣體的壓強保持不變C．CaCO3(s)CO2(g)＋CaO(s)恒溫、恒容下，反應體系中氣體的密度保持不變D．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反應體系中H2與N2的物質的量之比保持31解析：A項，該反應體系在恒溫、恒容下氣體的顏色保持不變，即Br2的百分含量保持不變，反應處于平衡狀態(tài)；B項，該反應在恒溫、恒容下氣體的壓強保持不變，說明NO2和N2O4的物質的量保持不變，反應處于平衡狀態(tài)；C項，該反應在恒溫、恒容下氣體的密度保持不變，說明CO2的質量保持不變，反應處于平衡狀態(tài)；D項，對于化學反應3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，假如起先時加入的物質的物質的量之比是n(H2)n(N2)＝31的混合氣體，或加入的是純NH3，在反應從起先到化學平衡狀態(tài)，始終是n(H2)n(N2)＝31，因此，n(H2)n(N2)＝31的狀態(tài)不肯定是平衡狀態(tài)。13．(多選)在密閉容器中進行反應：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在肯定條件下，當反應達到平衡時，各物質的濃度有可能是(AB)A．c(Z)＝0.3mol·L－1 B．c(Y2)＝0.5mol·L－1C．c(X2)＝0.2mol·L－1 D．c(Y2)＝0.6mol·L－1解析：若反應向正反應方向進行，0.1mol·L－1X2與0.3mol·L－1Y2完全轉化可生成0.2mol·L－1Z，這表明平衡時Z的濃度應小于0.4mol·L－1；若反應向逆反應方向進行，0.2mol·L－1Z全部分解轉化生成0.1mol·L－1X2和0.3mol·L－1Y2，這表明平衡時X2的濃度應小于0.2mol·L－1，Y2的濃度應小于0.6mol·L－1。14．由NO2、O2、熔融鹽NaNO3組成的燃料電池如圖所示，在運用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y。下列有關說法正確的是(C)A．石墨Ⅰ極為正極，石墨Ⅱ極為負極B．Y的化學式可能為NOC．石墨Ⅰ極的電極反應式為NO2＋NOeq\o\al(－,3)－e－=N2O5D．石墨Ⅱ極上發(fā)生氧化反應解析：燃料電池中通氧氣的一極為正極，通燃料的一極為負極，則石墨Ⅰ極為負極，石墨Ⅱ極為正極，A錯誤；NO2在負極失電子，化合價應上升，所以Y的化學式應為N2O5，B錯誤；負極上NO2失電子生成N2O5，則石墨Ⅰ極的電極反應式為NO2＋NOeq\o\al(－,3)－e－=N2O5，C正確；石墨Ⅱ極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，D錯誤。15．反應C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可變容積的密閉容器中進行，下列條件的變更對其反應速率幾乎無影響的是(C)①增加C的量②將容器的體積減小一半③保持體積不變，充入氮氣使體系的壓強增大④保持壓強不變，充入氮氣使體系的體積增大A．①② B．②③C．①③ D．③④解析：C為固態(tài)物質，增加其用量對反應速率幾乎無影響；容器的體積減小，則體系的壓強增大，反應速率增大；充入氮氣使體系的壓強增大，但由于容器體積不變，反應混合物中各成分的濃度不變，所以化學反應速率不變；保持壓強不變，充入氮氣使體系的體積增大，反應混合物中各成分的濃度減小，反應速率變慢。16．如圖裝置中，U形管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有(顯中性的)食鹽水和(顯酸性的)氯化銨溶液，各加入生鐵(含C、Fe)塊，a、b中均能構成原電池而使鐵分別被O2和H＋腐蝕，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是(B)A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤．兩試管中相同的電極反應式是Fe－2e－=Fe2＋D．a試管中O2得電子，b試管中H＋得電子解析：a為中性環(huán)境，F(xiàn)e失電子，O2得電子，氧氣被消耗，氣體壓強減??；b中酸性較強，F(xiàn)e失電子，H＋得e－，有H2放出，氣體壓強增大，所以紅墨水柱兩邊液面變?yōu)樽蟾哂业?，故B項錯。17．已知反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)中，每生成2molHI時會有akJ的能量放出，又知有關化學鍵鍵能如下：下列說法正確的是(C)A．1molH2的能量比2molH的能量高B．將0.5molH2與1molI2(g)混合充分反應后放出的熱量為0.5akJC．H—I鍵的鍵能為0.5(a＋b＋c)kJ·mol－1D．H＋I→HI是吸熱變更解析：斷開化學鍵須要吸熱，即H2→H＋H為吸熱過程，則1molH2的能量比2molH的能量低，故A項錯誤；依據題意，生成2molHI時會有akJ的能量放出，將0.5molH2與1molI2(g)混合充分反應后生成的HI少于0.5mol，放出的熱量少于0.5akJ，故B項錯誤；反應放出的熱量＝放出的熱量－汲取的熱量＝H—I鍵的鍵能×2－bkJ·mol－1－ckJ·mol－1＝akJ·mol－1，則H—I鍵的鍵能為0.5(a＋b＋c)kJ·mol－1，故C項正確；H＋I→HI形成化學鍵是放熱過程，故D項錯誤。18．(雙選)工業(yè)制硫酸中，2SO2＋O22SO3是一個正方向放熱的可逆反應，假如在密閉容器中進行。下列說法錯誤的是(CD)A．運用催化劑是為了加快反應速率、提高生產效率B．為了提高SO2轉化率，應適當提高O2濃度C．SO2可能100%地轉化為SO3D．提高反應溫度可以達到SO2的完全轉化解析：由于該反應為可逆反應，所以無論怎樣限制條件，反應物的轉化都不會是完全的，所以C、D錯。二、非選擇題(本題共5個小題，共46分)19．(8分)(1)下列反應中，屬于放熱反應的是②③④⑤⑥(填序號，下同)，屬于吸熱反應的是①。①煅燒石灰石②木炭燃燒③炸藥爆炸④酸堿中和⑤生石灰與水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐敗(2)用銅、銀與硝酸銀設計一個原電池，此電池的負極是銅，負極的電極反應式是Cu－2e－=Cu2＋。(3)用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構成了原電池，工作一段時間，鋅片的質量削減了3.25g，銅表面析出了氫氣1.12L(標準狀況)，導線中通過0.1mol電子。(4)某化學反應，設反應物的總能量為E1，生成物的總能量為E2，若E1＞E2，則該反應為放熱反應，該反應過程可以看成儲存在物質內部的能量轉化為熱能等釋放出來。中和反應都是放熱反應，其實質是酸電離出的H＋與堿電離出的OH－結合生成弱電解質水：H＋＋OH－=H2O。20．(10分)在200℃時，將amolH2(g)和bmolI2(g)充入到體積為VL的密閉容器中，發(fā)生反應：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。(1)反應剛起先時，由于c(H2)＝eq\f(a,V)mol·L－1，c(I2)＝eq\f(b,V)mol·L－1，而c(HI)＝0，所以化學反應速率v正(填“v正”或“v逆”，下同)最大而v逆最小(為零)。(2)隨著反應的進行，反應混合物中各組分濃度的變更趨勢為c(H2)減小(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，c(I2)減小，而c(HI)增大，從而化學反應速率v正減小，而v逆增大。(3)當反應進行到v正與v逆相等時，此可逆反應就達到了最大限度，若保持外界條件不變時，混合物中各組分的物質的量、物質的量濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)、反應物的轉化率和生成物的產率及體系的總壓強(或各組分的分壓)都將保持不變。解析：在化學平衡建立的過程中，起先時，c(H2)和c(I2)為最大值，正反應速率最大，由于此時沒有HI，逆反應速率最小為0，隨著反應進行，c(H2)和c(I2)漸漸減小，正反應速率漸漸減小，逆反應速率漸漸增大，直到平衡時，v正＝v逆，反應體系中各組分的濃度、百分含量、各組分的分壓等不發(fā)生變更。21．(9分)下圖是將SO2轉化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖。請回答下列問題：(1)該裝置將化學能轉化為電能，電流方向為b→a(填“b→a”或“a→b”)。(2)催化劑b表面O2發(fā)生還原反應，其旁邊酸性減弱(填“增加”、“不變”或“減弱”)。(3)催化劑a表面的電極反應式：SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(4)若得到的硫酸濃度仍為49%，則理論上參與反應的SO2與加入的H2O的質量比為815。解析：(1)該裝置沒有外加電源，是一個原電池，把化學能轉化為電能，電流方向與電子流向相反，所以電流方向為b→a。(2)由圖示可看出，電子由a表面轉移到b表面，因此a表面發(fā)生氧化反應，由題意SO2轉化為H2SO4發(fā)生氧化反應，因此催化劑a表面SO2發(fā)生氧化反應，催化劑b表面O2發(fā)生還原反應生成H2O，消耗H＋，其旁邊酸性減弱。(3)催化劑a表面是SO2失去電子生成硫酸，電極方程式為SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(4)催化劑a處的反應為SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，催化劑b處的反應為eq\f(1,2)O2＋2H＋＋2e－=H2O，總方程式為SO2＋H2O＋eq\f(1,2)O2=H2SO4，設加入的SO2為xg，H2O為yg，則生成硫酸的質量為eq\f(xg×98g·mol－1,64g·mol－1)，反應后水的質量為yg－eq\f(xg×18g·mol－1,64g·mol－1)，依據硫酸的濃度仍為49%，可以求得xy＝815。22．(9分)某同學設計如下試驗方案探究影響鋅與稀硫酸反應速率的因素，有關數(shù)據如下表所示：(1)本試驗待測數(shù)據可以是反應結束所須要的時間，試驗Ⅰ和試驗Ⅱ可以探究硫酸濃度對鋅與稀硫酸反應速率的影響。(2)試驗Ⅲ和試驗Ⅳ的目的是探究硫酸銅的量對反應