6.1化学反应与能量变化 测试题 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

6.1化学反应与能量变化 一、单选题 1．古诗文经典已融入中华民族的血脉，其中也包含丰富的化学知识，下列说法不正确的是 A．“爆竹声中一岁除”隐含了化学变化 B．“煮豆燃豆萁”中包含了化学能转化为热能的过程 C．“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”涉及氧化还原反应 D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”中“磁针石”的主要成分为Fe3O4 2．S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。 已知：①S(单斜，s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1 ②S(正交，s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1 ③S(单斜，s)=S(正交，s)　ΔH3 下列说法正确的是(　　) A．ΔH3＝＋0.33 kJ·mol－1 B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 C．S(单斜，s)=S(正交，s)　ΔH3<0，正交硫比单斜硫稳定 D．S(单斜，s)=S(正交，s)　ΔH3>0，单斜硫比正交硫稳定 3．电化学在日常生活中用途广泛，如图①是镁、次氯酸钠燃料电池的示意图，电池总反应式为：Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓。如图②是电解法除去工业废水中的Cr2O72-，下列说法正确的是（    ） A．图①中镁电极发生的反应是：ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH- B．图②最终得到Fe(OH)3和Cr(OH)3，则阳极上的电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+ C．图②中每转移0.2mol电子，阴极逸出2.24LH2 D．若图①中7.2gMg溶解产生的电量用于图②废水处理，理论得到Fe(OH)3的物质的量为0.3mol 4．一个化学反应一般都有旧化学键的破坏和新化学键的形成。在一定条件下，氮气与氢气合成氨气的能量变化的曲线如图(a是没有使用催化剂的反应历程，b是使用了催化剂的反应历程)，下列叙述正确的是（    ） ①使用催化剂可降低生产能耗 ②该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92kJ ③相同状况下，lmol氮气和3mol氢气总能量高于2mol氨气的总能量 ④相同状况下，lmol氮气和3mol氢气总键能低于2mol氨气的总键能 A．①②③④ B．只有②③④ C．只有①②③ D．只有②③ 5．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼（N2H4）为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是 A．b 极发生氧化反应 B．a 极的反应式：N2H4 + 4OH- -4e- = N2↑+ 4H2O C．放电时，电子从 b 极经过负载流向 a 极 D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜 6．氮气与氢气在催化剂表面发生合成氨反应的微粒变化历程如图所示。    下列关于反应历程的先后顺序排列正确的是（   ） A．④③①② B．③④①② C．③④②① D．④③②① 7．如图是一种利用锂电池“固定CO2”的电化学装置，在催化剂的作用下，该电化学装置放电时可将CO2转化为C和Li2CO3，充电时选用合适催化剂，仅使Li2CO3发生氧化反应释放出CO2和O2。下列说法中正确的是 A．该电池充电时，阳极反应式为:C+2Li2CO3-4e-=3CO2↑+4Li B．该电池放电时,Li+向电极X方向移动 C．该电池充电时，电极Y与外接直流电源的负极相连 D．该电池放电时，每转移4mol电子，理论上生成1molC 8．如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中腐蚀最慢的是（     ） A． B． C． D． 9．下列各组变化中，前者是放热反应，后者是吸热反应的是 A．生石灰溶于水；锌粒和稀硫酸反应 B．干冰升华；金属或金属氧化物熔化 C．氨水与醋酸反应；二氧化碳与碳反应 D．工业煅烧石灰石；化石燃料燃烧 10．瓦斯分析仪(图甲)能够测量煤矿巷道中甲烷的浓度。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是 A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a B．电极b是正极，O2-由电极a流向电极b C．当固体电解质中有1 mol O2-通过时，电子转移4 mol D．电极a的反应式为：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O 11．类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是 A．Al2O3与酸和强碱均反应，Al2O3为两性氧化物，推测SiO2与氢氟酸和碱反应也是两性氧化物。 B．Mg-Al原电池在稀硫酸介质中Mg作负极，推测在稀氢氧化钠溶液介质中Mg也作负极 C．CO2通入Ba(NO3)2溶液中无白色沉淀产生，推测SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无白色沉淀产生 D．CO2通入紫色石蕊试液能显红色，推测SO2通入紫色石蕊试液也能显红色 12．根据原电池的知识，下列反应可设计成原电池的是（    ） A．CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O B．Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O C．H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O D．CaO+H2O=Ca(OH)2 13．某同学设计的原电池装置如图，下列说法错误的是 A．该电池的总反应为 B．C极为电池的负极 C．电流从C极经导线流向Fe极 D．在C极表面被还原 14．下列有关说法正确的是 A．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀 B．甲是过量的两份锌粉a．b分别加到100mL等浓度的稀硫酸中，同时向a中加入少量CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间(min)的关系如图 C．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极 D．氢氧燃料电池正极消耗气体时，电路中通过的电子数为个 15．白磷和红磷与氧气反应过程与能量的变化关系如图，E表示能量，则下列说法正确的是（    ） A．白磷比红磷稳定 B．红磷转变为白磷是吸热反应 C．红磷燃烧的热化学方程式：4P(s)+5O2(g)→P4O10(s)+E3-E2 D．白磷燃烧是吸热反应 二、填空题 16．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空： (1)如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央铁丝滴入浓CuSO4溶液，(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)一段时间后，当杠杆为绝缘体时， (填 “A”或“B”，下同)端高；当杠杆为导体时， 端高。 (2)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，反应过程的离子方程式为 ，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 (填元素符号)，正极反应式为 。 (3)科学家利用下图所示电池装置可以将CO2转化为气体燃料CO。 ①该装置工作时，N电极为 (填“正极”或“负极)。 ②外电路中，电子流向为 (填“M→N”或“N→M”)。 ③理论上生成1mol O2的同时，流经导线的电子有 mol。 17．原电池在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。回答下列问题： (1)某研究小组设计一种“人体电池”实验装置(如图所示)，进行如下实验：一位同学的左手触摸锌片，右手分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片；记录灵敏电流表的读数及指针偏转方向，数据见下表： 电极材料 锌-铝 锌-铁 锌-锡 锌-铜 灵敏电流表的读数(微安) -9 11 17 a ①当两手分别触碰锌片和铁片时，锌片作 (填“正”或“负”)极，铁片上发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。 ②a 17(填“>”“<”或“=”)。 (2)若将反应设计成原电池。用导线连接金属Pb和，电解质为稀硫酸。 ①正极为 (填“Pb”或“”)极，负极的电极反应式为 。 ②理论上，每转移1mol电子时，电池负极比电池正极多增加 g。 (3)某镁-溴电池是一种新型的化学电源，其电池总反应为，电池工作原理如图所示： 溶液中的向 (填“Mg”或“石墨”)电极移动；正极的电极反应式为 。 18．化学反应中的能量和速率变化对生产生活有着重要意义。某研究学习小组进行下列探究。 (1)甲同学探究反应Fe＋H2SO4(稀)=FeSO4＋H2↑中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1mol/L的H2SO4，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。 ①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 ②该反应反应物的总能量 (填“>”或“<”)生成物的总能量。 (2)乙同学认为原电池原理也可加快化学反应速率，他设计如图所示实验装置。铁片上的电极反应式为 。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 ①2H2＋O2=2H2O；②Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu；③CaO＋H2O=Ca(OH)2 (4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图： ①电极c为电子 (填“流入”或“流出”)的一极，H＋移向 (填“正极”或“负极”)。 ②气体a为 (CH4或O2)，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。 19．请认真观察图示，然后回答下列各题。 (1)图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)已知拆开1 mol H-H键、1 mol I-I键、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由1 mol 氢气和1 mol碘反应生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。 (3)下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。 ①物质燃烧    ②炸药爆炸    ③酸碱中和反应     ④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应     ⑤二氧化碳通过炙热的碳层 三、计算题 20．由铜片、锌片和300 mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上放出3.36 L气体(标准状况)时，硫酸恰好用完，产生这些气体消耗锌 g，有 个电子通过导线，原硫酸的物质的量浓度为 mol·L－1。 21．用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应A可实现氯元素的循环使用。 反应A： 已知：Ⅰ．反应A中被氧化，放出的热量。 Ⅱ． 断开键与断开键所需能量相差 。 22．(1)已知拆开键、键、键分别需要吸收的能量为、、。则由和反应生成1molHCl需要 填“放出”或“吸收” 的热量。 (2)H2可以在中安静地燃烧。甲、乙两图中，能表示该反应能量变化的是图 填“甲”或“乙”。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 2．C 3．D 4．A 5．B 6．A 7．D 8．C 9．C 10．D 11．D 12．A 13．B 14．B 15．B 16．(1) A B (2) 2Fe3+ + Cu= 2Fe2+ + Cu2+ Cu Fe3++e－= Fe2+ (3) 正极 M→N 4 17．(1) 负极 还原反应 > (2) 16 (3) 石墨 18．(1) 放热 > (2)Fe-2e-=Fe2＋ (3)①② (4) 流出 正极 CH4 11.2 19．(1)放热 (2) 放出 11 (3) ①②③ ④⑤ 20． 9.75 1.806×1023 0.5 21．34 22． 放出 92.25 甲 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$