第六章 化学反应与能量【B卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（浙江专用，人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 测 试 卷 (考试时间：90分钟 试卷满分：100分) 第I卷 选择题(共42分) 一、选择题(本大题共16个小题，每题3分，共48分，每题只有一个选项符合题目要求。) 1．我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，下列做法不利于实现这一目标的是( ) A．光伏发电 B．大力扩大火力发电厂的规模 C．使用太阳能热水器 D．推广使用新能源电动汽车 【答案】B 【解析】A项，光伏发电，减少碳排放量，利于实现碳中和，A不符合题意；B项，火力发电需要燃烧大量的煤等可燃物，燃烧过程中产生大量的二氧化碳，不利于实现碳中和，B符合题意；C项，使用太阳能热水器，减少碳排放量，利于实现碳中和，C不符合题意；D项，推广使用新能源电动汽车，能够减少汽油的使用，汽油燃烧会产生大量二氧化碳，从而减少碳排放量，利于实现碳中和，D不符合题意；故选B。 2．如图是一种氢能的生产和利用的流程，下列说法正确的是( ) A．太阳能，氢能、天然气都属于新能源 B．图中只涉及太阳能和电能的相互转化 C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D．氢气直接燃烧的能量转化效率要远低于燃料电池 【答案】D 【解析】A项， 天然气不属于新能源，故A错误；B项，上述反应中还涉及到化学能和电能的转化，故B错误；C项，太阳能电池的供电原理实际是光能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以两者供电原理不相同，故C错误；D项，氢气直接燃烧产生的能量大部分以热能散失，远远低于燃料电池的转化效率，故D正确；故选D。 3．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是( ) A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程 B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程 C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 D．NH4NO3溶于水会吸收热量 【答案】C 【解析】铵盐不会自身发生复分解反应，而又不具备与Na2SO4·10H2O发生复分解反应的条件，C选项错误。 4．某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，与此电池反应不符合的原电池是( ) A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D．银片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 【答案】C 【解析】根据原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含Fe3＋的溶液为电解质溶液。 5．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池，电极反应分别是锌片：2Zn＋4OH－－4e－===2ZnO＋2H2O，石墨：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。下列说法不正确的是( ) A．电子从石墨经外电路流向锌片 B．锌片是负极，石墨是正极 C．电极总反应为2Zn＋O2===2ZnO D．该原电池工作一段时间后石墨附近溶液的pH增大 【答案】A 【解析】由电极反应可知：锌片一极发生氧化反应，为负极，石墨一极发生还原反应，为正极，电子在外电路中从负极(Zn片)流向正极(石墨)，反应时石墨一极产生OH－，石墨附近溶液c(OH－)增大，pH增大。 6．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X2(g)＋Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是(　　) A．容器内的总压强不随时间变化 B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 C．XY气体的物质的量分数不变 D．X2和Y2的消耗速率相等 【答案】C 【解析】该反应的特点：一是可逆反应；二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，A项不能说明该反应已经达到平衡；同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化，B项不能说明该反应已经达到平衡；X2和Y2的化学计量数相等，其消耗速率始终相等。 7．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3。在10 s内N2的浓度由5 mol·L－1降至4 mol·L－1，下列说法正确的是(　　) A．用NH3表示的化学反应速率为0.1 mol·L－1·s－1 B．使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率 C．增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率 D．反应足够长时间，N2、H2中至少有一种物质浓度降为零 【答案】B 【解析】Δc(N2)＝1 mol·L－1，则Δc(NH3)＝2 mol·L－1，v(NH3)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，故A错；对于可逆反应来说，任何一种反应物都不可能完全反应，故D错。 8．在密闭容器中发生反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.2 mol·L－1，则平衡时各物质的浓度不可能是( ) A．X为0.2 mol·L－1 B．Y为0.1 mol·L－1 C．Z为0.3 mol·L－1 D．Z为0.1 mol·L－1时，Y为0.45 mol·L－1 【答案】A 【解析】若将0.2 mol·L－1的Z完全转化为X和Y，此时，X的物质的量浓度为0.2 mol·L－1，而该反应为可逆反应，反应不能完全进行到底，故X的物质的量浓度一定小于0.2 mol·L－1。 9．将锌片和铜片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计(装置如图)，若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47g。下列叙述不正确的是( ) A．无论a和b是否连接，稀硫酸均参与反应 B．a和b用导线连接时锌片为负极，发生的反应式为：Zn-2e-=Zn2+ C．该过程中产生H2(标准状况下)的体积为4.48L D．电子从锌电极流出，经导线流入铜电极，经过电解质溶液回到锌电极 【答案】D 【解析】由题意可知，该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应。A项，a和b不连接，锌直接与硫酸反应，a和b连接，构成原电池，稀硫酸也会在正极上参与反应，A项正确；B项，锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极方程式为：Zn-2e-=Zn2+，B项正确；C项，负极上锌生成锌离子进入溶液而导致质量减少，正极上氢离子得电子生成氢气，所以正极质量不变，两个电极减少的质量是锌的质量，锌和稀硫酸反应离子方程式为：2H++Zn=Zn2++H2↑，根据反应方程式得氢气的物质的量n(H2)=n(Zn)=，则产生H2(标准状况下)的体积为=，C项正确；D项，电子不会经过电解质溶液回到锌电极，D项错误；故选D。 10．锌—铜原电池示意图如图所示。下列说法正确的是( ) A．电子由锌片流向硫酸铜溶液再流向铜片 B．溶液颜色由无色变为蓝色 C．负极质量减少，正极质量增加 D．该装置能将化学能完全转化为电能 【答案】C 【解析】A项，电子由锌片经导线流向铜片，电子不能进入溶液移动，故A错误；B项，总反应为，铜离子浓度降低，溶液蓝色变浅，故B错误；C项，负极反应式Zn+-2e-=Zn2+，负极质量减少；正极反应式Cu2++2e-=Cu，正极质量增加，故C正确；D项，该装置为原电池，能将化学能转化为电能，但不可能100%转化为电能，故D错误；故选C。 11．表示反应X(g) 4Y(g)＋Z(g)，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线。下列有关该反应的描述正确的是( ) A．第6 min后，反应停止 B．当反应达到一定的反应限度时，X的物质的量减少了0.85 mol C．当达到平衡时，Z的浓度增加了0.85 mol·L－1 D．若降低温度，v(正)减小，v(逆)增大 【答案】C 【解析】由题图可知，第6 min时，反应达到了一定的反应限度，但反应没有停止，而是始终在进行，A项错误；此时X的物质的量浓度减小了0.85 mol·L－1，由于体积未知，无法确定X的物质的量的减少量，B项错误；由于X、Z的化学计量数均为1，故此时Z的浓度增加了0.85 mol·L－1，C项正确；降低温度，v(正)、v(逆)均减小，D项错误。 12．化学反应A2＋B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( ) A．该反应是吸收能量的反应 B．1molA—A键和1molB—B键断裂能放出xkJ的能量 C．2molA—B键断裂需要放出ykJ的能量 D．1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量 【答案】D 【解析】A项，生成物总能量小于反应物总能量，该反应是放出能量的反应，故A错误；B项，1molA—A键和1molB—B键断裂吸收xkJ的能量，故B错误；C项，2molA—B键生成需要放出ykJ的能量，故C错误；D项，根据图示，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量，故D正确；故选D。 13．氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是( ) A．a处通入氧气 B．电池每消耗1mol氢气，电路中通过的电子数目为NA C．右侧的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O D．右侧电极为电池的负极 【答案】C 【解析】由H+移动方向可知，电池左端是负极，通入的是氢气，右端是正极，通入的是氧气。A项，电池左端是负极，即a通入的是氢气，A项错误；B项，总反应方程式为：O2+2H2=2H2O，则电池每消耗1mol氢气，电路中通过的电子数目为2NA，B项错误；C项，右端是正极，通入的是氧气，电极方程式为O2+4H++4e-=2H2O，C项正确；D项，由分析可知，右侧电极为电池的正极，D项错误；故选C。 14．氮及其化合物在催化剂作用下的转化过程中的能量变化及机理如图，下列分析正确的是( ) A．过程Ⅰ、Ⅱ均属于氮的固定 B．由图可知，过程Ⅰ发生的总反应为放热反应 C．过程Ⅱ中，在催化剂b表面被氧化的过程中没有能量变化 D．过程Ⅱ中，发生反应的化学方程式为4NH3+7O2=4NO2+6H2O 【答案】B 【解析】A项，氮元素由游离态变为化合态为氮的固定，过程Ⅰ属于氮的固定，过程Ⅱ不是游离态变为化合态，不属于氮的固定，故A错误；B项，由图可知，过程Ⅰ中生成物总能量小于反应物总能量，总反应为放热反应，故B正确；C项，化学变化过程中一定伴随能量变化，故C错误；D项，过程Ⅱ中，氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，发生反应的化学方程式为4NH3+7O24NO2+6H2O，故D错误；故选B。 15．常温下，1 mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。下列说法正确的是( ) 化学键 H- H Cl- Cl H-Cl E/ (kJ/ mol) 436 243 431 A．H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程要吸收能量 B．H2和Cl2反应形成HCl的过程中，极性键断裂，非极性键形成 C．该反应过程中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量 D．1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的总能量 【答案】D 【解析】A项，H(g)和Cl(g)形成HCl(g)为化学键的形成过程，要释放能量，故A错误；B项，H2和Cl2反应形成HCl的过程中，非极性键断裂，极性键形成，故B错误；C项，该反应为放热反应，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，故C错误；D项，该反应为放热反应，所以1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量高于2 mol HCl(g)的总能量，故D正确；故选D。 16．科学家开发新型Cu-Pd催化剂实现CO还原制备CH3COOH：2CO2(g)+2H2(g)CH3COOH(g)。一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入4mol CO和3mol H2发生，上述反应，测得CH3COOH的物质的量(mol)与时间(min)的关系如下表所示。 时间/min 0 5 10 15 20 25 n(CH3COOH)/mol 0.00 0.65 1.00 1.20 1.30 1.30 下列说法错误的是( ) A．20min时，H2的正反应速率等于H2的逆反应速率 B．当CO的消耗速率等于乙酸生成速率的2倍时，不能说明反应达到平衡状态 C．0～10min内，v(H2)=0.05mol·L-1·min-1 D．上述条件下CO的最大转化限度为65% 【答案】C 【解析】A项，据表中数据可知，20min时，n(CH3COOH)不再改变，体系达到平衡状态，则H2的正反应速率等于H2的逆反应速率，A正确；B项，CO的消耗速率指该反应的正反应速率，乙酸生成速率也是指该反应的正反应速率，两者比值等于系数之比不能说明达到平衡状态，B正确；C项，0～10min内，n(CH3COOH)增加了1mol，根据该反应方程式可知，此时n(H2)减少了2mol，则，C错误；D项，据表中数据可知，体系达到平衡状态时，n(CH3COOH)增加了1.3mol，根据该反应方程式可知，CO转化了2.6mol，则CO的最大转化限度为=65%，D正确；故选C。 第II卷 非选择题(共52分) 二、非选择题(本大题共5个小题，共52分) 17．(10分)化学反应中的能量变化是人类获取能量的中重要途径 (1)液化气是一种重要的家庭燃料，下列示意图与液化气在燃烧过程中的能量变化最相符的是______。 A． B． C． (2)"冰袋"可用于短时间保鲜食物。将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中，用线绳绑住塑料袋中间那部分，使两种晶体分开，做成“冰袋”。使用时将线绳解下，用手将袋内两种固体粉末充分混合，便立即产生低温。由此判断：碳酸钠晶体与硝酸铵晶体的总能量______(填“高于”或“低于”)反应后生成物的总能量 (3)化学反应中的能量变化不仅仅表现为热量的变化，有时还可以表现为其他形式的能量变化。比如，蜡烛燃烧可用来照明，这个过程是将化学能转化为______和热能；人们普遍使用的干电池工作时是将化学能转化为______ (4)下列反应中，属于放热反应的是______。 ①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败 (5)已知拆开1 mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1 mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1 mol H—O键要放出463 kJ的能量，试计算2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)反应中的ΔH=______kJ·mol-1。 【答案】(1)A(2分) (2)低于(1分) (3)光能(1分) 电能(1分) (4)②③④⑤⑥(3分) (5)-484 (2分) 【详解】(1)液化气是一种重要的家庭燃料，液化气燃烧放出大量的热量，说明物质燃烧反应是放热反应，则反应物的能量比生成物的高。A项，反应物的能量比生成物的多，反应是放热反应，A符合题意；B项，生成物的能量比反应物的多，反应是吸热反应，B不符合题意；C项，反应物、生成物的能量相同，反应过程无热量变化，C不符合题意；故选A；(2)将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中，用线绳绑住塑料袋中间那部分，使两种晶体分开，做成“冰袋”。使用时将线绳解下，用手将袋内两种固体粉末充分混合，便立即产生低温。由此可判断出碳酸钠晶体与硝酸铵晶体的总能量低于反应后生成物的总能量，发生反应从周围环境吸收热量，从而使周围物质温度降低；(3)化学反应中的能量变化不仅仅表现为热量的变化，有时还可以表现为其他形式的能量变化。比如，蜡烛燃烧可用来照明，这个过程是将化学能转化为光能和热能；人们普遍使用的干电池工作时是将化学能转化为电能；(4)①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)，同时产生CO2，吸收大量的热，因此反应属于吸热反应，①不符合题意；②燃烧木炭取暖，发生反应放出热量，因此反应为放热反应，②符合题意；③炸药爆炸时放出大量热，使气体体积膨胀，发生爆炸，反应为放热反应，③符合题意；④酸与碱的中和反应放出热量，反应是放热反应，④符合题意；⑤生石灰与水作用制熟石灰，反应发生放出热量，属于放热反应，⑤符合题意；⑥食物因氧化而腐败，反应过程释放热量，属于放热反应，⑥符合题意；故合理选项是②③④⑤⑥；(5)常温下拆开1 mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1 mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1 mol H-O键要放出463 kJ的能量，则H-H键能为436 kJ/mol，O=O键能为496 kJ/mol，H-O键能为463 kJ/mol，在2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)中，△H=反应物中键能和生成物中键能和=2×436 kJ/mol+ 496 kJ/mol-4×463 kJ/mol=-484 kJ/mol。 18．(10分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： Ⅰ：SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI Ⅱ：2HIH2＋I2(g) Ⅲ：2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O (1)分析上述反应，下列判断正确的是________(填字母序号，下同)。 A．反应Ⅲ易在常温下进行 B．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强 C．循环过程需补充H2O D．循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2 (2)在一定条件、体积不变的密闭容器中，能说明反应Ⅱ达到化学平衡状态的是________。 A．混合气体的颜色不再变化 B．混合气体的密度不再改变 C．反应混合物中各组分物质的浓度相等 D．H2、HI、I2三种物质的反应速率之比为1∶2∶1 E．容器中气体压强不变 (3)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。 ①0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝________。 ②下列关于化学反应速率的说法正确的是________。 A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量的减小或生成物物质的量的增加来表示 C．在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率不再改变 D．增大反应物的浓度、降低反应的温度都能增大反应速率 ③A点的逆反应速率v逆(H2)________(填“大于”、“小于”或“等于”)B点的正反应速率v正(H2)。 【答案】(1)C(2分) (2)A(2分) (3)①0.1 mol·L－1·min－1(2分) ②C(2分) ③小于(2分) 【解析】(1)Ⅰ中生成2 mol H2SO4需消耗4 mol水，而Ⅲ中分解2 mol H2SO4生成2 mol水，所以循环过程中需补充水。(3)①v(HI)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。③由于B点浓度大于A点浓度，所以B点H2正反应速率大于A点H2的逆反应速率。 19．(10分)分别按如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是_______(填字母)。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液pH均增大 D．产生气泡的速度甲中比乙中慢 E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu F.乙溶液中SO42-向铜片方向移动 (2)某同学依据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示： ①正极的材料是_______，负极发生的电极反应式为：_______。 ②外电路中的电子流向是：_______。 ③当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了5.4g，则该原电池反应共转移的电子数目是_______。 (3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置：若电解液为盐酸，正极的电极反应式为：_______。若电解液为氢氧化钠溶液，负极的电极材料为_______。 【答案】(1)CD(2分) (2) 银(或Ag) (1分) Cu-2e-=Cu2+(2分) 从铜电极流向银电极(1分) 0.05NA(1分) (3) 2H++2e-=H2↑(2分) 铝(或Al) (1分) 【解析】(1)A项，如图甲，该装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；B项，甲烧杯中不能形成原电池，Cu与稀硫酸不反应，没有现象，装置乙为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，有气泡产生，故B错误；C项，如图，甲装置中虽然没有形成原电池，但是Zn与硫酸发生反应，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，c(H＋)减小，pH增大；装置乙为原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，c(H＋)减小，pH增大，故C正确；D项，装置甲为化学腐蚀，装置乙为原电池，所以装置乙反应生产气体的速率快，故D正确；E项，装置乙为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极，电子从Zn极流出经外电路流向Cu极，故E错误；F项，在原电池中，阴离子向负极移动，装置乙为原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，SO42-向Zn极移动，故F错误；故填CD；(2)①如图，电解质溶液为AgNO3溶液，其中Cu比Ag活泼，Cu作负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，Ag作正极，电极反应式为Ag++e-=Ag； ②该电池中，Cu作负极，Ag作正极，电子从Cu极流出，经外电路流向Ag极；③Cu作负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，Ag作正极，电极反应式为Ag++e-=Ag，根据电极反应式，可知正极增重，生成5.4gAg时，转移电子数目为；(3)可以和电解质溶液发生反应的是负极，若两极都发生反应则活泼性较强的一极是负极；如图，若电解液为盐酸， 因Mg比Al活泼，所以Mg作为负极，Al为正极，负极电极反应式为2H++2e-=H2↑；若电解液为氢氧化钠溶液，因Al能与NaOH反应，所以Al作负极，电极反应式为，Mg作正极。 20．(10分)回答下列问题： (1)键能是表征化学键强度的物理量，可以用键断裂时所需能量的大小来衡量。从断键和成键的角度分析反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)中能量的变化，化学键的键能如表所示： 化学键 H—H O=O H—O 键能(kJ·mol-1) 436 496 463 则生成1molH2O(g)可以放出__________kJ热量。 (2)下列反应中，属于放热反应的是____(填字母，下同)，属于吸热反应的是____。 A．盐酸与烧碱溶液反应 B．Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑ C．氢气在氧气中燃烧生成水 D．高温煅烧石灰石使其分解 e.铝和盐酸反应 f.葡萄糖在人体内氧化分解 (3)A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。 装置 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： ①装置甲溶液中的阴离子移向______________ (填“A”或“B”)极。 ②装置乙中正极的电极反应式为_________________________。 ③四种金属活动性由强到弱的顺序是___________________。 【答案】(1)242(2分) (2)acef(2分) bd(2分) (3)A(1分)  Cu2++2e-=Cu(1分) D>A>B>C(2分) 【解析】(1)断裂1molH—H键需要吸热436kJ，断裂0.5molO＝O键需要吸热＝248kJ，形成2molH—O键需要放热463kJ×2＝926kJ，则生成1mol H2O(g)可以放出(926-436-248)kJ＝242kJ热量；(2)因常见的放热反应有:所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等，所以放热反应有: acef，故答案为: acef；常见的吸热反应为:大多数的分解反应，氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等，所以吸热反应有：bd；(3)①装置甲中金属A不断溶解，说明A电极失电子被氧化，为原电池负极，B电极是正极，则溶液中的阴离子移向负极，即A极；②装置乙中C的质量增加，说明C电极是正极，正极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu；③装置甲中A为负极，说明活动性：A>B；装置乙中C为正极，说明活动性：B>C；装置丙中，A上有气体产生，说明A电极为正极，活动性：D>A；综上所述，四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。 21．(12分)已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。 (1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 (I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (II)实验①和_______探究温度对该反应速率的影响； (III)实验①和_______探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 ② 298 粗颗粒 1.00 ③ 308 粗颗粒 2.00 ④ 298 细颗粒 2.00 (2)实验①记录如下(换算成标况)： 时间(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 氢气体(mL) 16.8 39.2 67.2 224 420 492.8 520.8 543.2 554.4 560 ①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=_______(忽略溶液体积变化)。 ②反应速率最大的时间段(如0s～10s)为_______，可能原因是_____________________。 (3)另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是_______(填相应字母)； A．NaNO3溶液 B．NaCl溶液 C．CuSO4溶液 D．Na2CO3 (4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： ①定性分析：如图甲可通过观察_____________________，定性比较得出结论。甲同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_____________________。 ②定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，实验中需要测量的数据是____________________________。 【答案】(1)③(1分) ④(1分) (2)①0.056mol/(L·s) (1分) ②40～50s(1分) 反应放热，温度高，反应速率快(1分) (3)B(2分) (4)①生成气泡的快慢(1分) 阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰(2分) ②产生40ml气体所需要的时间(2分) 【解析】(1)探究温度对该反应速率的影响，则固体的表面积以及盐酸的浓度应该是一样的，所以实验①和③作为对照；探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响，要求实验温度以及盐酸的浓度是相等的，所以实验①和④作为对照；(2)①在30-40s范围内生成氢气的物质的量为=0.007mol，则消耗盐酸的物质的量是0.014mol，其浓度是0.014mol÷0.025L＝0.56mol/L，所以在30-40s范围内盐酸的平均反应速率v(HCl)＝0.56mol/L÷10s＝0.056mol/(L·s)；②根据相同时间段内，产生的氢气的体积越大，可以确定反应速率越快，所以反应速率最大的时间段是40～50s，可能原因是反应放热，温度高，反应速率快；(3)A项，在盐酸中加入加入NaNO3溶液相当于是硝酸，不能产生氢气，A错误；B项，NaCl溶液相当于将盐酸稀释，盐酸中氢离子浓度减小，所以速率减慢，B正确；C项，在反应中加入硫酸铜，则金属锌会置换出金属铜，形成Cu、Zn、盐酸原电池，会加快反应速率，C错误；D项，在盐酸中加入碳酸钠与盐酸发生反应，氢离子浓度降低，反应速率减小，但产生的氢气体积也减小，D错误；故选B；(4)①定性分析：该反应中产生气体，所以可根据生成气泡的快慢判断。由于阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰；同时，如利用乙图装置，通过测量相同时间内产生气体的量也可达到判断催化效果；②定量分析：该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的，所以根据化学反应速率的计算公式可知，需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间。 8 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六章 化学反应与能量 测 试 卷 (考试时间：90分钟 试卷满分：100分) 第I卷 选择题(共42分) 一、选择题(本大题共16个小题，每题3分，共48分，每题只有一个选项符合题目要求。) 1．我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，下列做法不利于实现这一目标的是( ) A．光伏发电 B．大力扩大火力发电厂的规模 C．使用太阳能热水器 D．推广使用新能源电动汽车 2．如图是一种氢能的生产和利用的流程，下列说法正确的是( ) A．太阳能，氢能、天然气都属于新能源 B．图中只涉及太阳能和电能的相互转化 C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D．氢气直接燃烧的能量转化效率要远低于燃料电池 3．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是( ) A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程 B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程 C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 D．NH4NO3溶于水会吸收热量 4．某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，与此电池反应不符合的原电池是( ) A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D．银片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 5．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池，电极反应分别是锌片：2Zn＋4OH－－4e－===2ZnO＋2H2O，石墨：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。下列说法不正确的是( ) A．电子从石墨经外电路流向锌片 B．锌片是负极，石墨是正极 C．电极总反应为2Zn＋O2===2ZnO D．该原电池工作一段时间后石墨附近溶液的pH增大 6．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X2(g)＋Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是( ) A．容器内的总压强不随时间变化 B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 C．XY气体的物质的量分数不变 D．X2和Y2的消耗速率相等 7．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3。在10 s内N2的浓度由5 mol·L－1降至4 mol·L－1，下列说法正确的是(　　) A．用NH3表示的化学反应速率为0.1 mol·L－1·s－1 B．使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率 C．增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率 D．反应足够长时间，N2、H2中至少有一种物质浓度降为零 8．在密闭容器中发生反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.2 mol·L－1，则平衡时各物质的浓度不可能是( ) A．X为0.2 mol·L－1 B．Y为0.1 mol·L－1 C．Z为0.3 mol·L－1 D．Z为0.1 mol·L－1时，Y为0.45 mol·L－1 9．将锌片和铜片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计(装置如图)，若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47g。下列叙述不正确的是( ) A．无论a和b是否连接，稀硫酸均参与反应 B．a和b用导线连接时锌片为负极，发生的反应式为：Zn-2e-=Zn2+ C．该过程中产生H2(标准状况下)的体积为4.48L 10．锌—铜原电池示意图如图所示。下列说法正确的是( ) A．电子由锌片流向硫酸铜溶液再流向铜片 B．溶液颜色由无色变为蓝色 C．负极质量减少，正极质量增加 D．该装置能将化学能完全转化为电能 11．表示反应X(g) 4Y(g)＋Z(g)，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线。下列有关该反应的描述正确的是( ) A．第6 min后，反应停止 B．当反应达到一定的反应限度时，X的物质的量减少了0.85 mol C．当达到平衡时，Z的浓度增加了0.85 mol·L－1 D．若降低温度，v(正)减小，v(逆)增大 12．化学反应A2＋B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( ) A．该反应是吸收能量的反应 B．1molA—A键和1molB—B键断裂能放出xkJ的能量 C．2molA—B键断裂需要放出ykJ的能量 D．1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量 13．氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是( ) A．a处通入氧气 B．电池每消耗1mol氢气，电路中通过的电子数目为NA C．右侧的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O D．右侧电极为电池的负极 14．氮及其化合物在催化剂作用下的转化过程中的能量变化及机理如图，下列分析正确的是( ) A．过程Ⅰ、Ⅱ均属于氮的固定 B．由图可知，过程Ⅰ发生的总反应为放热反应 C．过程Ⅱ中，在催化剂b表面被氧化的过程中没有能量变化 D．过程Ⅱ中，发生反应的化学方程式为4NH3+7O2=4NO2+6H2O 15．常温下，1 mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。下列说法正确的是( ) 化学键 H- H Cl- Cl H-Cl E/ (kJ/ mol) 436 243 431 A．H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程要吸收能量 B．H2和Cl2反应形成HCl的过程中，极性键断裂，非极性键形成 C．该反应过程中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量 D．1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的总能量 16．科学家开发新型Cu-Pd催化剂实现CO还原制备CH3COOH：2CO2(g)+2H2(g)CH3COOH(g)。一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入4mol CO和3mol H2发生，上述反应，测得CH3COOH的物质的量(mol)与时间(min)的关系如下表所示。 时间/min 0 5 10 15 20 25 n(CH3COOH)/mol 0.00 0.65 1.00 1.20 1.30 1.30 下列说法错误的是( ) A．20min时，H2的正反应速率等于H2的逆反应速率 B．当CO的消耗速率等于乙酸生成速率的2倍时，不能说明反应达到平衡状态 C．0～10min内，v(H2)=0.05mol·L-1·min-1 D．上述条件下CO的最大转化限度为65% 第II卷 非选择题(共52分) 二、非选择题(本大题共5个小题，共52分) 17．(10分)化学反应中的能量变化是人类获取能量的中重要途径 (1)液化气是一种重要的家庭燃料，下列示意图与液化气在燃烧过程中的能量变化最相符的是______。 A． B． C． (2)"冰袋"可用于短时间保鲜食物。将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中，用线绳绑住塑料袋中间那部分，使两种晶体分开，做成“冰袋”。使用时将线绳解下，用手将袋内两种固体粉末充分混合，便立即产生低温。由此判断：碳酸钠晶体与硝酸铵晶体的总能量______(填“高于”或“低于”)反应后生成物的总能量 (3)化学反应中的能量变化不仅仅表现为热量的变化，有时还可以表现为其他形式的能量变化。比如，蜡烛燃烧可用来照明，这个过程是将化学能转化为______和热能；人们普遍使用的干电池工作时是将化学能转化为______ (4)下列反应中，属于放热反应的是______。 ①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO) ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败 (5)已知拆开1 mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1 mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1 mol H—O键要放出463 kJ的能量，试计算2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)反应中的ΔH=______kJ·mol-1。 18．(10分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： Ⅰ：SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI Ⅱ：2HIH2＋I2(g) Ⅲ：2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O (1)分析上述反应，下列判断正确的是________(填字母序号，下同)。 A．反应Ⅲ易在常温下进行 B．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强 C．循环过程需补充H2O D．循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2 (2)在一定条件、体积不变的密闭容器中，能说明反应Ⅱ达到化学平衡状态的是________。 A．混合气体的颜色不再变化 B．混合气体的密度不再改变 C．反应混合物中各组分物质的浓度相等 D．H2、HI、I2三种物质的反应速率之比为1∶2∶1 E．容器中气体压强不变 (3)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。 ①0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝________。 ②下列关于化学反应速率的说法正确的是________。 A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量的减小或生成物物质的量的增加来表示 C．在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率不再改变 D．增大反应物的浓度、降低反应的温度都能增大反应速率 ③A点的逆反应速率v逆(H2)________(填“大于”、“小于”或“等于”)B点的正反应速率v正(H2)。 19．(10分)分别按如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是_______(填字母)。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液pH均增大 D．产生气泡的速度甲中比乙中慢 E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu F.乙溶液中SO42-向铜片方向移动 (2)某同学依据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示： ①正极的材料是_______，负极发生的电极反应式为：_______。 ②外电路中的电子流向是：_______。 ③当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了5.4g，则该原电池反应共转移的电子数目是_______。 (3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置：若电解液为盐酸，正极的电极反应式为：_______。若电解液为氢氧化钠溶液，负极的电极材料为_______。 20．(10分)回答下列问题： (1)键能是表征化学键强度的物理量，可以用键断裂时所需能量的大小来衡量。从断键和成键的角度分析反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)中能量的变化，化学键的键能如表所示： 化学键 H—H O=O H—O 键能(kJ·mol-1) 436 496 463 则生成1molH2O(g)可以放出__________kJ热量。 (2)下列反应中，属于放热反应的是____(填字母，下同)，属于吸热反应的是____。 A．盐酸与烧碱溶液反应 B．Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑ C．氢气在氧气中燃烧生成水 D．高温煅烧石灰石使其分解 e.铝和盐酸反应 f.葡萄糖在人体内氧化分解 (3)A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。 装置 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： ①装置甲溶液中的阴离子移向______________ (填“A”或“B”)极。 ②装置乙中正极的电极反应式为_________________________。 ③四种金属活动性由强到弱的顺序是___________________。 21．(12分)已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。 (1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 (I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (II)实验①和_______探究温度对该反应速率的影响； (III)实验①和_______探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 ② 298 粗颗粒 1.00 ③ 308 粗颗粒 2.00 ④ 298 细颗粒 2.00 (2)实验①记录如下(换算成标况)： 时间(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 氢气体(mL) 16.8 39.2 67.2 224 420 492.8 520.8 543.2 554.4 560 ①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=_______(忽略溶液体积变化)。 ②反应速率最大的时间段(如0s～10s)为_______，可能原因是_____________________。 (3)另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是_______(填相应字母)； A．NaNO3溶液 B．NaCl溶液 C．CuSO4溶液 D．Na2CO3 (4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题： ①定性分析：如图甲可通过观察_____________________，定性比较得出结论。甲同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_____________________。 ②定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，实验中需要测量的数据是____________________________。 9 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$