第六章 化学反应与能量 单元测试 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 分层训练题2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册（含答案） 一、选择题。（18题） 1、将两极质量相同的铜棒和锌棒，用导线相连接后插入CuSO4溶液中，经过一段时间后，取出洗净后干燥并称重，两棒质量相差6.45 g，导线中通过的电子的物质的量为(　　) A．0.1 mol B．0.2 mol C．0.3 mol D．0.4 mol 2、金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)，在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能。据此，试判断在100 kPa下，下列说法正确的是(　　) A．石墨比金刚石稳定 B．金刚石比石墨稳定 C．1 mol石墨比1 mol金刚石总能量高 D．金刚石转化为石墨是物理变化 3、目前,科学家提出了一种理想而且经济的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环体系,下列说法中错误的是(　　) A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能 B.燃料电池中通入H2的一极作负极,发生氧化反应 C.在此循环中发生了反应:2H2O2H2↑+O2↑ D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂 4、如图所示是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路流向另一电极、质子经内电路到达另一极与氧气反应，该电池总反应式为： 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A．右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气 B．左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇 C．电池负极的反应式为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋ D．电池正极的反应式为3O2＋12H＋＋12e－===6H2O 5、21世纪初，联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏落户。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如右图所示。下列说法正确的是（    ） A．放电时，甲电极为正极，OH-移向乙电极 B．放电时，乙电极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O C．充电时，电池的甲电极与直流电源的正极相连 D．电池总反应为H2+2NiOOH2Ni(OH)2 6、在密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)发生反应：A(g)+2B(g) =3C(g)，4 s时测得C的物质的量浓度为1.6 mol/L，以C表示的该反应速率为（   ） A. 1.6mol/(L·s)         B. 0.8 mol/(L·s)         C. 0.4 mol/(L·s)        D. 0.2 mol/(L·s) 7、在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为(　　) A．2A＋3B===2C　 B．A＋3B===2C C．3A＋B===2C　 D．A＋B===C 8、把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如右图所示。最能影响该反应速率的两个因素是(　　) ①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度 A．①④ B．③④ C．①③ D．②③ 9、下面关于化学反应的限度的叙述中，正确的是(　　) A．化学反应的限度都相同 B．可以通过改变温度控制化学反应的限度 C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度 D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止 10、下列反应中属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是（　　） A．H2O＋Na2O＝2NaOH B．2H2O＋2F2＝4HF＋O2 C．2H2O O2↑＋2H2↑ D．3NO2+H2O＝2HNO3+NO 11、决定化学反应速率的主要因素是（　　） A．催化剂 B．参加反应的物质本身的性质 C．反应物的浓度 D．温度、压强以及反应物的接触面 12、一种全天候太阳能电池光照时的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．光照时，每转移1 mol电子，有2 mol H+由b极区经质子交换膜向a极区迁移 B．光照时，b极的电板反应式为VO2+-e-+H2O=VO2++2H+ C．硅太阳能电池供电原理与该电池不相同 D．夜间时，该电池相当于蓄电池放电，a极发生氧化反应 13、火箭所需要的巨大能量由特制的燃料来提供，有关燃料燃烧过程中的变化，下列说法不正确的是（ ） A．所有的燃烧过程均是放热的 B．需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的 C．所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂 D．燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量 14、反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一体积可变 的密闭容器中进行。改变下列条件对提高化学反应速率比较明显的是（   ） ①增大C的用量；②将容器体积缩小一半；③保持压强不变，充入N2使容器体积增大；④温度升高；⑤保持体积不变，充入水蒸气 A. ②④         B. ①③            C. ②④⑤          D. ①④ 15、下列属于吸热反应的是（ ） A． B．破坏反应物中的化学键所需能量大于破坏生成物中的化学键所需能量的反应 C．液态水汽化 D．氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应 16、下列装置能形成原电池的是（ ） A．①②③⑦ B．①②⑤⑥ C．①②③④ D．①②③⑥⑦ 17、铁片与盐酸反应制H2的速率较慢，下列措施不能加快反应速率的是（   ） A. 用铁粉代替铁片         B. 增大盐酸的浓度 C. 用相同浓度醋酸代替盐酸        D. 适当升高溶液温度 18、下列关于甲、乙两装置的说法中不正确的是（ ） A．甲装置中Cu电极的电极反应式为 B．甲装置中电子由Cu经外电路流向Zn C．乙装置放电时锌筒被消耗 D．乙装置无法将化学能完全转化为电能 二、非选择题。（5题） 19、航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O。 (1)负极上的电极反应为 。 (2)消耗标准状况下的5.6 L O2时，有 mol电子发生转移。 (3)开始放电时，正极附近溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。 20、在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上图中，A点处v正___________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)图中表示NO2变化的曲线是___________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v=___________。 (3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母，下同)。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内的密度保持不变 (4)下列能使该反应的反应速率增大的是___________。 a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂 21、(1)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。 ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2O ⅱ.I2＋2H2O＋________===________＋________＋2I－ (2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中) 序号 试剂组成 实验现象 A 0.4 mol·L－1 KI 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 B a mol·L－1 KI 0.2 mol·L－1 H2SO4 溶液变黄，出现浑浊较A快 C 0.2 mol·L－1 H2SO4 无明显现象 D 0.2 mol·L－1 KI 0.000 2 mol I2 溶液由棕褐色很快褪色，变为黄色，出现浑浊较A快 ①B是A的对比实验，则a＝________。 ②比较A、B、C，可得出的结论是_________________________________________ ________________________________________________________________。 ③实验表明，SO2的歧化反应速率D>A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 22、请阅读下列材料，回答问题。 汽车彻底改变了我们生活，成为我们的不可或缺的交通工具之一。汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放，在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)。 （1）上述催化器中发生的反应属于（　　） A．复分解反应 B．分解反应 C．置换反应 D．不属于四种基本反应 （2）关于反应2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)中，下列说法正确的是（　　） A．CO作氧化剂 B．CO发生氧化反应 C．NO被氧化 D．NO作还原剂 （3）已知汽车尾气处理反应能量过程如下图，下列说法正确的是（　　） A．该反应为放热反应 B．该反应为吸热反应 C．形成N≡N化学键需要吸收热量 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 （4）下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确的是（　　） A．升高温度能减慢反应速率 B．增大反应物浓度能减缓反应速率 C．达到平衡时，CO能100%转化为CO2 D．使用催化剂可以加快该反应的速率 23、拆开1mol共价键所需吸收的能量如下表： 共价键 H－H N≡N N－H 吸收的能量/kJ 436 946 391 (1)1mol N2完全反应为NH3_____(填：吸收或放出)_____kJ能量 (2)事实上，将1molN2和3molH2放在反应容器中，使它们充分反应，反应的热量变化总小于计算值，原因是______________________________ 。 第六章 化学反应与能量 分层训练题2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册（含答案） 一、选择题。（18题） 1、将两极质量相同的铜棒和锌棒，用导线相连接后插入CuSO4溶液中，经过一段时间后，取出洗净后干燥并称重，两棒质量相差6.45 g，导线中通过的电子的物质的量为(　　) A．0.1 mol B．0.2 mol C．0.3 mol D．0.4 mol 【答案】A。 2、金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)，在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能。据此，试判断在100 kPa下，下列说法正确的是(　　) A．石墨比金刚石稳定 B．金刚石比石墨稳定 C．1 mol石墨比1 mol金刚石总能量高 D．金刚石转化为石墨是物理变化 【答案】A　 3、目前,科学家提出了一种理想而且经济的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环体系,下列说法中错误的是(　　) A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能 B.燃料电池中通入H2的一极作负极,发生氧化反应 C.在此循环中发生了反应:2H2O2H2↑+O2↑ D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂 【答案】C。 4、如图所示是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路流向另一电极、质子经内电路到达另一极与氧气反应，该电池总反应式为： 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A．右边的电极为电池的负极，b处通入的是空气 B．左边的电极为电池的负极，a处通入的是甲醇 C．电池负极的反应式为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋ D．电池正极的反应式为3O2＋12H＋＋12e－===6H2O 【答案】A 5、21世纪初，联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏落户。用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如右图所示。下列说法正确的是（    ） A．放电时，甲电极为正极，OH-移向乙电极 B．放电时，乙电极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O C．充电时，电池的甲电极与直流电源的正极相连 D．电池总反应为H2+2NiOOH2Ni(OH)2 【答案】D 6、在密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)发生反应：A(g)+2B(g) =3C(g)，4 s时测得C的物质的量浓度为1.6 mol/L，以C表示的该反应速率为（   ） A. 1.6mol/(L·s)         B. 0.8 mol/(L·s)         C. 0.4 mol/(L·s)        D. 0.2 mol/(L·s) 【答案】C 7、在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB＝3vA、3vC＝2vB，则此反应可表示为(　　) A．2A＋3B===2C　 B．A＋3B===2C C．3A＋B===2C　 D．A＋B===C 【答案】A 8、把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如右图所示。最能影响该反应速率的两个因素是(　　) ①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度 A．①④ B．③④ C．①③ D．②③ 【答案】C 9、下面关于化学反应的限度的叙述中，正确的是(　　) A．化学反应的限度都相同 B．可以通过改变温度控制化学反应的限度 C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度 D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止 【答案】B　 10、下列反应中属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是（　　） A．H2O＋Na2O＝2NaOH B．2H2O＋2F2＝4HF＋O2 C．2H2O O2↑＋2H2↑ D．3NO2+H2O＝2HNO3+NO 【答案】D 11、决定化学反应速率的主要因素是（　　） A．催化剂 B．参加反应的物质本身的性质 C．反应物的浓度 D．温度、压强以及反应物的接触面 【答案】B 12、一种全天候太阳能电池光照时的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．光照时，每转移1 mol电子，有2 mol H+由b极区经质子交换膜向a极区迁移 B．光照时，b极的电板反应式为VO2+-e-+H2O=VO2++2H+ C．硅太阳能电池供电原理与该电池不相同 D．夜间时，该电池相当于蓄电池放电，a极发生氧化反应 【答案】A 13、火箭所需要的巨大能量由特制的燃料来提供，有关燃料燃烧过程中的变化，下列说法不正确的是（ ） A．所有的燃烧过程均是放热的 B．需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的 C．所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂 D．燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量 【答案】B 14、反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一体积可变 的密闭容器中进行。改变下列条件对提高化学反应速率比较明显的是（   ） ①增大C的用量；②将容器体积缩小一半；③保持压强不变，充入N2使容器体积增大；④温度升高；⑤保持体积不变，充入水蒸气 A. ②④         B. ①③            C. ②④⑤          D. ①④ 【答案】C 15、下列属于吸热反应的是（ ） A． B．破坏反应物中的化学键所需能量大于破坏生成物中的化学键所需能量的反应 C．液态水汽化 D．氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应 【答案】B 16、下列装置能形成原电池的是（ ） A．①②③⑦ B．①②⑤⑥ C．①②③④ D．①②③⑥⑦ 【答案】A 17、铁片与盐酸反应制H2的速率较慢，下列措施不能加快反应速率的是（   ） A. 用铁粉代替铁片         B. 增大盐酸的浓度 C. 用相同浓度醋酸代替盐酸        D. 适当升高溶液温度 【答案】C 18、下列关于甲、乙两装置的说法中不正确的是（ ） A．甲装置中Cu电极的电极反应式为 B．甲装置中电子由Cu经外电路流向Zn C．乙装置放电时锌筒被消耗 D．乙装置无法将化学能完全转化为电能 【答案】B 二、非选择题。（5题） 19、航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O。 (1)负极上的电极反应为 。 (2)消耗标准状况下的5.6 L O2时，有 mol电子发生转移。 (3)开始放电时，正极附近溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O （2）1 （3）增大 20、在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上图中，A点处v正___________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)图中表示NO2变化的曲线是___________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v=___________。 (3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___________(填字母，下同)。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内的密度保持不变 (4)下列能使该反应的反应速率增大的是___________。 a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂 【答案】大于     b     1.5×10-3 mol·L-1·s-1     bc     bcd 21、(1)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。 ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2O ⅱ.I2＋2H2O＋________===________＋________＋2I－ (2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中) 序号 试剂组成 实验现象 A 0.4 mol·L－1 KI 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 B a mol·L－1 KI 0.2 mol·L－1 H2SO4 溶液变黄，出现浑浊较A快 C 0.2 mol·L－1 H2SO4 无明显现象 D 0.2 mol·L－1 KI 0.000 2 mol I2 溶液由棕褐色很快褪色，变为黄色，出现浑浊较A快 ①B是A的对比实验，则a＝________。 ②比较A、B、C，可得出的结论是_________________________________________ ________________________________________________________________。 ③实验表明，SO2的歧化反应速率D>A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因：________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 【答案】(1)SO2　SO　4H＋ (2)①0.4　②I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反应速率 ③反应ⅱ比ⅰ快；D中由反应ⅱ产生的H＋使反应ⅰ加快 22、请阅读下列材料，回答问题。 汽车彻底改变了我们生活，成为我们的不可或缺的交通工具之一。汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放，在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)。 （1）上述催化器中发生的反应属于（　　） A．复分解反应 B．分解反应 C．置换反应 D．不属于四种基本反应 （2）关于反应2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g)中，下列说法正确的是（　　） A．CO作氧化剂 B．CO发生氧化反应 C．NO被氧化 D．NO作还原剂 （3）已知汽车尾气处理反应能量过程如下图，下列说法正确的是（　　） A．该反应为放热反应 B．该反应为吸热反应 C．形成N≡N化学键需要吸收热量 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 （4）下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确的是（　　） A．升高温度能减慢反应速率 B．增大反应物浓度能减缓反应速率 C．达到平衡时，CO能100%转化为CO2 D．使用催化剂可以加快该反应的速率 【答案】（1）D （2）B （3）A （4）D 23、拆开1mol共价键所需吸收的能量如下表： 共价键 H－H N≡N N－H 吸收的能量/kJ 436 946 391 (1)1mol N2完全反应为NH3_____(填：吸收或放出)_____kJ能量 (2)事实上，将1molN2和3molH2放在反应容器中，使它们充分反应，反应的热量变化总小于计算值，原因是______________________________ 。 【答案】放出 92 该反应是可逆反应，充分反应的最终结果是达到最大限度(既化学平衡状态)，因此放出的热量总是小于理论计算值 学科网（北京）股份有限公司 $$