6.1化学反应与能量变化 随堂检测 2024-2025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随堂检测2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修第二册 一、单选题 1．下列反应属于吸热反应的是 A．灼热的炭与二氧化碳的反应 B．乙醇的燃烧 C．钠与水的反应 D．氢气与氯气的反应 2．“阳光救世生，照耀亮无声。转作能源发，普天灯火明。”描述的是对哪种能量的利用 A．风能 B．水能 C．太阳能 D．地热能 3．Fe－空气电池可用作电动车动力来源。某Fe－空气电池的工作原理如图所示，下列有关此电池放电时的说法正确的是 A．碳材料为电池正极，发生氧化反应 B．负极的电极反应式为： C．当电路中转移0.4mol电子时，消耗2.24L D．外电路电子由碳材料电极流向Fe电极 4．“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是 A．采取低碳、节俭的生活方式 B．按照规定对生活废弃物进行分类放置 C．深入农村和社区宣传环保知识 D．经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等 5．关于铜锌原电池（稀硫酸作电解质溶液）的叙述正确的是（    ） A．铜是负极，铜片上有气泡产生 B．电流从锌片经导线流向铜片 C．H+在铜片表面被还原 D．铜片质量逐渐减小 6．下列反应中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是 A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl固体反应 B．锌与硫酸反应制取氢气 C．高温条件下碳粉与二氧化碳的反应 D．高温煅烧石灰石 7．化学反应原理的研究始终与物质变化、能量变化紧密相连，过程中释放或吸收的能量在生产、生活和科学研究中具有广泛的应用。下列变化属于吸热反应的是 A．碘的升华 B．镁条在CO2中燃烧 C．镁与盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl晶体混合反应 8．HCN(g)⇌HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．HCN和HNC属于同种物质 B．反应物的总能量大于生成物的总能量 C．断开H—C键放出能量 D．HCN异构化属于吸热反应 9．如图中能将化学能转化为电能的装置是（       ） A．天然气燃烧 B．硅太阳能电池 C．太阳能集热器 D．锂离子电池 A．A B．B C．C D．D 10．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,不能构成原电池的是 A． B． C． D． 11．已知热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H=－197kJ/mol。在相同温度和压强下，向密闭容器中通入2mol SO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q，则下列关系式中正确的是 A．Q＝197 kJ B．Q=197×2 kJ C．Q＜197 kJ D．Q＞197 kJ 12．下列有关化学反应的说法中正确的是 A．化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C．化学反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D．等质量的硫蒸气和硫固体分别在氧气中完全燃烧，后者放出的热量多 13．铁片和金属N可构成如图所示装置。下列说法正确的是 A．金属活动性：Fe＞N B．金属N发生了氧化反应 C．该装置模拟的是铁的析氢腐蚀 D．该装置模拟的外加电流的阴极保护法 14．自然界中臭氧形成反应3O2(g)=2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是 A．2O3(g)=3O2(g)为放热反应 B．氧气比臭氧稳定 C．反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量 D．反应消耗3molO2时吸收的总能量为E3-E1 15．用氟硼酸(HBF4，属于强酸）溶液代替硫酸溶液作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O。Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是 A．放电时，负极反应为PbO2+4-2e-=Pb(BF4)2+2+2H2O B．充电时，当阳极质量增加23.9g时转移0.2mol电子 C．放电时，PbO2电极附近溶液的pH减小 D．充电时，Pb电极的电极反应为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O 16．下列反应既属于吸热反应又属于离子反应的是 A．H2O2在MnO2作用下分解 B．盐酸和碳酸氢钠溶液反应 C．锌放入稀硫酸中 D．制备水煤气的反应 17．NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示；在Fe3+催化作用下的反应历程如图2所示。下列说法正确的是 A．脱硝总反应热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=(b-a)kJ·mol-1 B．催化脱硝过程中断裂与形成的共价键类型相同 C．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1 D．反应中需要不断地补充Fe3+ 18．节能减排是保护环境的有力手段，利用如图所示的装置处理工业尾气中的硫化氢具有明显优势。下列有关说法错误的是（    ） A．该装置可将化学能转化为电能 B．在Fe3+存在的条件下可获得硫单质 C．该装置工作时，H+从甲电极移动到乙电极 D．甲电极上的电极反应式为H2S+2H2O-6e-=SO2+6H+ 19．下列关于化学反应原理的说法正确的是（    ） A．燃料电池可以将化学能完全转化为电能 B．可以根据相同条件下碱的电离常数的大小比较其碱性的强弱 C．可以用加热蒸发FeCl3稀溶液的方法得到FeCl3浓溶液 D．无法用溶度积常数小的固体来制备溶度积常数大的固体 20．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 2C(s) +O2(g) =2CO (g) △H2则△H1＜△H2 A．已知2SO2(g)+O22SO3(g) 为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量 B．已知C(石墨,s)==C（金刚石,s）△H＞0，则金刚石比石墨稳定 C．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=－57.3kJ／mol，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ D．已知2C(s) +2O2(g) =2 CO2(g)△H1 21．下列有关图所示原电池装置描述正确的是 A．石墨电极作负极 B．铁片上的反应：Fe - 2e- ＝ Fe2+ C．铁电极附近溶液中氢离子浓度增大 D．电子由石墨电极通过导线流向铁电极 22．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．镁条与盐酸的反应属于放热反应 B．碳与二氧化碳的反应属于放热反应 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应 D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 23．下列诗句或谚语中包含吸热反应过程的是 A．野火烧不尽，春风吹又生 B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 C．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 D．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏 24．某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响： 装置 现象 电流计指针不发生偏转 电流计指针发生偏转 下列有关说法正确的是（    ） A．装置Ⅰ中的铁片均不会发生任何腐蚀 B．铁片d上可能发生的电极反应为：Fe-3e-=Fe3+ C．利用K3[Fe(CN)6]溶液可确定装置Ⅱ中的正、负极 D．铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等，二者腐蚀速率相等 25．我国科学家设计了一种太阳能驱动的H2S分解装置，工作原理如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．甲区发生反应的离子方程式为：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓ B．理论上每生成1molS时，H+由质子交换膜右侧向左侧移动的物质的量为2mol C．丙区发生的电极反应为：H4[SiW12O40]+2e-+2H+=H6[SiW12O40] D．丁区H6[SiW12O40]在催化剂表面发生电化学反应生成H4[SiW12O40]和H2 二、填空题 26．由铜、铁和硫酸铜溶液组成的原电池中，作正极的是 （填化学式），正极的电极反应式为 ；作负极的是 （填化学式），电子由 （填“正”或“负”，下同）极经导线移向 极，总反应的离子方程式为 。若以反应来设计原电池，则电池的负极材料是 （填化学式，下同），电解质溶液为 溶液。 27．小组合作，根据要求设计一个简单的原电池 设计思路及依据 实验装置 实验现象 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 确定 负极 选择负极反应物： 选择负极材料： 确定 正极 选择正极反应物： 选择正极材料： 构成闭 合回路 选择离子导体： 选择电子导体： 28．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。 ①B中Sn极的电极反应式为 Sn极附近溶液的pH 。 ②C中总反应离子方程式为 。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是 。 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．A 【详解】A．灼热的碳与二氧化碳的反应是吸热反应， A正确； B．乙醇的燃烧是放热反应，B错误； C．钠与水反应是放热反应，C错误； D．氢气与氯气的反应是放热反应，D错误； 故选A。 2．C 【详解】由题意可知，诗中能量转化形式为太阳能转化为电能、电能转化为光能的过程，描述了对太阳能的利用，故选C。 3．B 【分析】根据原电池的结构可知活泼金属一般做负极，则铁为原电池负极，发生氧化反应，电极反应式为：，碳材料电极为正极，电极反应式为：，据此解题。 【详解】A．碳材料为电池正极，发生还原反应，故A错误； B．由分析可知负极的电极反应式为：故B正确； C．未指明标况，故C错误； D．外电路电子由Fe电极流向碳材料电极，故D错误； 故选B。 4．D 【详解】A、低碳能减少CO2的排放，故A说法正确； B、对生活废弃物进行分类，可以对物质进行回收使用，分类处理，故B说法正确； C、宣传环保知识，人人都参与进来，减少人类对环境的破坏，故C说法正确； D、使用一次性筷子、纸杯对树木加大破坏，塑料袋使用引起白色污染，故D说法错误； 答案选D。 5．C 【分析】铜锌原电池中，锌的活动性强于铜；因此，锌为负极，失去电子生成锌离子，发生氧化反应；铜做正极，溶液中氢离子得电子生成氢气，发生还原反应。 【详解】A．根据分析，锌为负极，铜片上有气泡生成，A错误； B．电流流向与电子流向相反，电子流向从锌片经导线流向铜片，则电流流向从铜片经导线流向锌片，B错误； C．根据分析，溶液中的氢离子在铜片上发生还原反应生成氢气，电极方程式为2H++2e-=H2↑，C正确； D．放电过程中，锌不断失去电子生成锌离子，锌片质量减小，D错误； 故选C。 6．C 【详解】A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl固体反应属于吸热反应，但不是氧化还原反应，A错误； B．锌与硫酸反应制取氢气属于氧化还原反应，但是放热反应，B错误； C．高温条件下碳粉与二氧化碳生成CO的反应是吸热的氧化还原反应，C正确； D．高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，属于吸热反应，但不是氧化还原反应，D错误。 答案选C。 7．D 【详解】A．碘升华，需要吸热，是物理变化，为吸热过程，不是吸热反应，A错误；     B．燃烧是放热反应，镁条在CO2中燃烧是放热反应，B错误； C．金属和酸发应是放热反应，镁与盐酸反应是放热反应，C错误； D．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应，D正确； 故答案选D。 8．D 【详解】A．HCN和HNC能量不同，不属于同种物质，故A错误； B．从图中可以看出，反应物的总能量小于生成物的总能量，故B错误； C．断开化学键吸收能量，故C错误； D．反应物HCN的能量低于生成物HNC的能量，所以HCN异构化属于吸热反应，故D正确； 故选D。 9．D 【详解】A．天然气燃烧是将化学能转化为热能，A不符合题意； B．硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，B不符合题意； C．太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，C不符合题意； D．锂离子电池是原电池，是将化学能转化为电能的装置，D符合题意； 答案选D。 10．D 【详解】原电池的构成条件为：①活泼性不同的两个电极；②电解质溶液；③形成闭合回路；④能自发进行氧化还原反应， A、B、C都符合原电池的构成条件，所以都是原电池；D装置没有形成闭合回路，所以不能构成原电池，故答案为：D。 11．C 【详解】一定温度时：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，在上述条件下2mol SO2和1molO2完全反应生成2molSO3气体放出热量为197kJ，可逆反应中反应物不能完全反应，所以向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，参加反应是二氧化硫的物质的量小于2mol，平衡时放出的热量小于197kJ，即Q＜197 kJ，所以C符合题意； 故答案选C。 12．C 【详解】A. 化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化，还有其他形式的转变，比如光能，故A错误； B. 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，放热反应也可能会加热才发生，故B错误； C. 化学反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，故C正确； D. 等质量的硫蒸气比硫固体的能量高，因此等质量的硫蒸气和硫固体分别在氧气中完全燃烧，后者放出的热量少，故D错误。 综上所述，答案为C。 13．B 【分析】根据电子流向可知Fe为正极，得电子发生还原反应，N为负极，失电子发生氧化反应。 【详解】A.根据分析可知Fe为正极，N为负极，所以金属活动性Fe<N；故A错误； B.N为负极，失电子发生氧化反应。故B正确； C.该装置中Fe不能被腐蚀，模拟的是牺牲阳极的阴极保护法，故C错误； D.该装置模拟的是牺牲阳极的阴极保护法，故D错误； 故答案为B。 14．D 【详解】A． 根据图示，生成物总能量大于反应物总能量，3O2(g)=2O3(g)为吸热反应，2O3(g)=3O2(g)为放热反应，故A正确； B． 氧气的能量比臭氧低，所以氧气比臭氧稳定，故B正确； C． 反应物断键吸收的总能量（E3-E1）高于生成物成键放出的总能量（E3-E2），故C正确； D． 反应消耗3molO2时吸收的总能量为E2-E1，故D错误； 故选D。 15．B 【详解】A．放电时，负极反应为：Pb-2e-=Pb2+，故A错误； B．充电时，Pb2+-2e-+2H2O= PbO2+4H+，当正极质量增加23.9g时转移0.2mol电子，故B正确； C．放电时，PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O，PbO2电极附近溶液的pH增大，故C错误； D．充电时，Pb电极的电极反应式为Pb2++2e-=Pb，故D错误； 故选B。 16．B 【详解】A．H2O2在MnO2作用下分解生成水和氧气的反应，不属于离子反应，故A不符合题意； B．盐酸和碳酸氢钠溶液反应属于吸热反应，又属于离子反应，故B符合题意； C．锌放入稀硫酸的反应属于放热反应，故C不符合题意； D．制备水煤气的反应是用碳和水蒸气反应，生成一氧化碳和氢气，属于吸热反应，但不属于离子反应，故D不符合题意； 故答案：B 。 17．B 【详解】A．由图1可知，脱硝反应是放热反应，，A项错误； B．由图2可知，反应③断裂了“”非极性键，反应②形成了非极性键、极性键，反应①断裂了极性键，B项正确； C．由图2可知，反应①可表示为，氧化剂()与还原剂()物质的量之比为1:1，C项错误； D．由图2可知，与可循环转化，反应中不需要不断补充，D项错误； 答案选B。 18．B 【分析】由装置分析可知，右侧为原电池，乙电极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，甲电极为负极，电极反应式为H2S+2H2O-6e-=SO2+6H+，左侧发生的反应为2H2O+2Fe3++SO2=2Fe2+++4H+，据此分析解答。 【详解】A．该装置右侧为原电池，可将化学能转化为电能，A正确； B．根据上述分析，在Fe3+存在的条件下会得到，不会得到S单质，B错误； C．该装置工作时，甲电极为负极，乙电极为正极，阳离子向正极移动，故H+从甲电极移动到乙电极，C正确； D．由上述分析，甲电极为负极，电极反应式为H2S+2H2O-6e-=SO2+6H+，D正确； 答案选B。 19．B 【详解】A．燃料电池把化学能转化为电能的过程中会伴随热能的转化，所以不可能将化学能完全转化为电能，故A错误； B．弱电解质电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的物理量，相同温度下，根据电离常数大小可以比较物质碱性的强弱，故B正确； C．FeCl3是强酸弱碱盐，铁离子水解生成氢氧化铁胶体，升高温度促进氯化氢挥发，导致促进铁离子水解，所以得不到氯化铁浓溶液，故C错误； D．一定条件下溶度积常数小的固体也可以制备溶度积常数大的固体，如在硫酸钡悬浊液溶液中加入碳酸钠饱和溶液，硫酸钡可转化为碳酸钡，故D错误； 答案选B。 20．D 【详解】A、应该是反应物的总能量高于生成物的总能量，错误； B、石墨转化为金刚石是吸热反应，说明石墨的总能量小于金刚石的总能量，所以石墨比金刚石稳定，错误； C、中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量，由于弱酸存在电离平衡，而电离是吸热的，错误； D、碳完全燃烧发出的热量多，但放热越多，△H越小，正确； 答案选D。 21．B 【详解】A．在用铁、石墨和硫酸组成的原电池装置中，铁的活泼性大于石墨的活泼性，所以铁片作负极，石墨作正极，故A错误； B．铁片作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，故B正确； C．石墨作正极，氢离子移向正极石墨上得电子发生还原反应，故C错误； D．电子从负极沿导线流向正极，即从铁流向石墨，故D错误； 故选B。 【点晴】把握原电池的组成以及工作原理，在用铁、石墨和硫酸组成的原电池装置中，铁的活泼性大于石墨的活泼性，所以铁片作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，石墨作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极。 22．B 【详解】A．镁条与盐酸发生置换反应，反应后溶液温度升高，所以该反应属于放热反应，A正确； B．碳与二氧化碳反应生成一氧化碳，虽然反应属于化合反应，但需要在持续高温的条件下才能不断进行，所以该反应属于吸热反应，B不正确； C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应需要吸收热量，所以该反应属于吸热反应，C正确； D．化学变化中的能量变化主要是由化学键的断裂和形成引起的，断裂化学键吸热，形成化学键放热，D正确； 故选B。 23．C 【详解】A. 草木燃烧是放热反应，A错误；     B. 蜡烛燃烧是放热反应，B错误； C. 石灰石在高温下分解时吸热反应，C正确；     D. 黑火药爆炸是放热反应，D错误； 答案选C。 24．C 【详解】A．装置Ⅰ中因为两烧杯中NaCl溶液的浓度相等，两边电势相等，所以电流计指针不发生偏转，但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀，A项错误； B．铁片d上Fe发生反应生成Fe2＋，B项错误； C．装置Ⅱ中负极发生反应：Fe-2e-===Fe2＋，Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀，故可利用K3[Fe(CN)6]溶液确定装置Ⅱ中的正、负极，C项正确； D．装置Ⅱ中明显产生了电流，电化学腐蚀比化学腐蚀要快得多，故铁片a、c的腐蚀速率不同，D项错误； 答案选C。 【点睛】铁片c和铁片d谁的腐蚀速率更快？实际上是铁片d更快，食盐固然可以增强水的导电性，但是食盐是极性的，浓度过大会降低非极性的氧气的溶解度，氧气浓度降低，腐蚀速率自然减缓。 25．C 【分析】根据图可知，甲区：通入H2S，发生：H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+，S通过甲装置下端排出，Fe2+与H+通过甲乙之间的泵到达乙区，Fe2+在乙区失去电子，发生：Fe2+-e-= Fe3+，Fe3+从左上面管子到甲区循环，H+通过质子交换膜进入丙区，发生：H4[SiW12O40]+2e-+2H+=H6[SiW12O40]，H6[SiW12O40]从右上管到达丁区，在催化剂作用下发生：H6[SiW12O40]= H4[SiW12O40]+H2↑，H4[SiW12O40]从丙丁之间的泵回到丙区循环，H2排出，据此分析解答。 【详解】A. 甲区：通入H2S，发生的离子反应方程式为：H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+，A错误； B. H+由质子交换膜左侧向右侧移动，B错误； C. 丙区：发生反应为：H4[SiW12O40]+2e-+2H+=H6[SiW12O40]，C正确； D. 丁区：在催化剂作用下发生：H6[SiW12O40]= H4[SiW12O40]+H2↑，没发生电化学反应，D错误；故答案为：C。 26． Cu Cu2++2e-=Cu Fe 负极 正极 Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe FeCl3 【分析】Fe可以和CuSO4溶液发生反应，反应方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，故可以构成原电池反应，其中Fe失去电子，作电池负极；若利用2Fe3++Fe=3Fe2+作为原电池反应，反应中Fe失去电子，做负极，Fe3+得到电子，据此分析。 【详解】根据分析，Cu电极为正极，电极方程式为Cu2++2e-=Cu；Fe做负极，电极方程式为Fe-2e-=Fe2+，电子从Fe电极流向Cu，即从负极流向正极，总反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu；根据电池方程式，Fe失去电子，故负极材料为Fe，溶液中Fe3+得电子，故电解质溶液为FeCl3。 27． 锌片 锌片 氢离子 铜片 稀硫酸 导线 锌片逐渐溶解；正极材料表面有气泡生成 【解析】略 28． 增大 B＞A＞C 【分析】根据中形成原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；根据C中形成原电池，总反应为，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，据此解答。 【详解】①中形成原电池，Fe比Sn活泼，Sn为正极，发生还原反应，电极反应式为：，氢离子浓度减小，溶液的pH值增大；答案为，增大。 ②C中锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为，正极：，总反应方程式为，A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁做原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是B＞A＞C；答案为：；B＞A＞C。 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 $$