专题6 化学反应与能量变化 真题集训-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学必修第二册（苏教版2019)

专题6 真题集训 考点一化学键与反应中的能量变化 C.解离氧氧单键所需能量：HO0<H,0, 1.(天津卷)下列能量转化过程与氧化还原反应 D.H,0(g)+0(g)=H,02(g) 无关的是 () △H=-143kJ·mol A.硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 4.(2021·浙江1月选考)已知共价键的键能与 B.锂离子电池放电时，化学能转化成电能 热化学方程式信息如下表： C.电解质溶液导电时，电能转化成化学能 共价键 H一H H-0 D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学 键能 能转化成热能 436 463 (kJ·mol) 2.(北京卷)最新报道：科学家首次用X射线激 热化学 2H2(g)+02(g) 2H20(g) 光技术观察到C0与0在催化剂表面形成化 方程式 △H=-482kJ·mol 学键的过程，反应过程的示意图如图。下列 说法正确的是 ( 则20(g)0,(g)的△H为 ( 能童1 次态山 A.428kJ·mol B.-428kJ·mol C.498kJ·mol D.-498kJ·mol 状态 欢态I 状态 状态Ⅲ 考点☑原电池的基本原理 “按态业， 表示 5.(2023·湖南，6)负载有P1和Ag的活性炭. 反应过程 ●表示C0表示0m 催化剂 可选择性去除C实现废酸的纯化，其工作原 A.C0和0生成CO,是吸热反应 理如图。下列说法正确的是 B.在该过程中，CO0断键形成C和O C.C0和0生成了具有极性共价键的C0 2 D.状态I→状态Ⅲ表示C0与O,反应的过程 g 3.(2022·浙江6月选考，18改编)标准状态下， 粉性泉 下列物质气态时的相对能量如下表： A.Ag作原电池正极 B.电子由Ag经活性炭流向P1 物质(g) H HO HOO C.P1表面发生的电极反应：0，+2H,0+4e 相对能量 =40H 249 218 39 10 (kJ·mo) D.每消耗标准状况下11.2L的O2,最多去除 物质(g)】 H, 02 H202 H20 1 mol Cl 6.(2023·辽宁，11)某无隔膜流动海水电解法 相对能量 0 0 -136 -242 制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化 (kJ·mo) 剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是 可根据H0(g)+H0(g)一H,O2(g)计算 出H,02中氧氧单键的键能为214k」·mo 电源 下列说法不正确的是 H A.H2的键能为436kJ·molΓ B.O2的键能大于H,02中氧氧单键的键能的 HCIO 两倍 PRT 必修第二册·SJ学霸028 A.b端电势高于a端电势 下列说法正确的是 B.理论上转移2mole生成4gH 誉化剂工 C.电解后海水pH下降 40外 D.阳极发生：C1+H,0-2e=HCI0+H 性化剂Ⅱ 30 无作化剂 7.(2022·湖南卷)海水电池在海洋能源领域备 受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。 2 4 t/min 下列说法错误的是 () A.无催化剂时，反应不能进行 周电器 B.与催化剂I相比，催化剂Ⅱ催化效果更好 海 C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t 的变化 D.使用催化剂I时，0~2min内，v(X)= 隔膜玻病向瓷 A.海水起电解质溶液作用 1.0mol·L·mim B.N极仅发生的电极反应为2H,0+2e 10.(2022·辽宁卷)某温度下，在1L恒容密闭 =20H+H2↑ 容器中2.0molX发生反应2X(s)= C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 Y(g)+2Z(g),有关数据如下，下列说法错误 的是 D.该锂-海水电池属于一次电池 ( 8.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zm-Mn02 产物Z的平均生成速率/ 时间段/min 离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液 (mol·L'·min')》 中，Zn2+以Zn(OH)存在]。电池放电时，下 0-2 0.20 列叙述错误的是 ( 0-4 0.15 Mn0,电极 商子选Zm电极 0-6 0.10 ~a A.1min时，Z的浓度大于0.20mol·L' B.2min时，加入0.20molZ,此时E(Z)< 递(Z) HSO溶液人S)溶液人(H溶液 C.3min时，Y的体积分数约为33.3% D.5min时，X的物质的量为1.4mol A.Ⅱ区的K通过隔膜向Ⅲ区迁移 11.(2021·浙江1月选考)取50mL过氧化氢 B.I区的SO子通过隔膜向Ⅱ区迁移 水溶液，在少量「存在下分解：2H0 C.Mn02电极反应：Mn0,+2e+4H 一2H,0+02↑。在一定温度下，测得02 Mn2*+2H20 的放出量转化成H,O,浓度(c)如下表： D.电池总反应：Zn+40H+MnO2+4H tmin 0 20 40 60 80 Zn(0H)1+Mn2+2H20 考点目化学反应速率与限度 c/(mol·L-1)0.800.400.200.100.050 9.(2022·广东，15改编)在相同条件下研究催 下列说法不正确的是 ) 化剂I、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质 A.反应20min时，测得0，体积为224mL 浓度c随反应时间：的部分变化曲线如图，则 (标准状况下) 专题6学霸029 B.20~40min,消耗H,0,的平均速率 D.物质B的平衡转化率为20% 为0.010mol·L-1·min 14.(2021·广东卷)反应X—2Z经历两步： C.第30min时的瞬时速率小于第50min时 ①X→Y:②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的 的瞬时速率 浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列 D.H,02分解酶或Fe,O,代替I厂也可以催 说法不正确的是 化H,02分解 iml·I.- 12.(2022·浙江1月选考)在恒温恒容条件下， 发生反应A(s)+2B(g)=一3X(g),c(B)随 时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法 不正确的是 A.从a、c两点坐标可cB A.a为c(X)随t的变化曲线 h 求得从a到c时间 B.t时，c(X)=c(Y)=c(Z) 间隔内该化学反应 C.t2时，Y的消耗速率大于生成速率 的平均速率 时问 D.3后，c(Z)=2co-c(Y) B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在 15.(2021·辽宁，12)某温度下，降冰片烯在钛 反应开始时的瞬时速率 杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化 C.在不同时刻都存在关系：2(B)=3(X) 剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗 D.维持温度、容积、反应物起始的量不变，向 一半所需的时间称为半衰期，下列说法错 反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变 误的是 ( 化关系如图中曲线乙所示 3.04 Drs飞a=0.035rel·I ②ts=0.070dl·L- 13.(2020·浙江1月选考)一定温度下，在2L 3ct=0.035udl·上 恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g) 一3C(g)。反应过程中的部分数据如下表 10 3 所示，下列说法正确的是 ( ) 50 100150200250300 t/nin n/mol n(A) n(B) n(C) A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应 t/min 0 2 2.4 0 速率越大 5 0.9 B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反 10 1.6 应速率越大 15 1.6 C.条件①，反应速率为0.012mol·L A.0~5mim用A表示的平均反应速率 ·min 为0.09mol·L'·min D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 B.该反应在l0min后才达到平衡 mol·L时，半衰期为62.5min C.平衡状态时，c(C)=0.6mol·L 必修第二册·SJ学霸0304OH,B错误：为活泼金属，易与水反应，玻鸦陶瓷的作用是防 专题6真题集训 止水和反应，并能传导离子，C正确：该电池不可充电，属于一次 1.A解析：A项.硅太阳能电池工作时，光能转化为电能，与氧化还 电池.D正确 原反应无关：B项，里离子电池放电时，化学能转化为电能，原电池 8.A解析：根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区乙和为电 总反应为氧化还原反应：C项.电解质溶液导电时，电能转化为化 池的负极.电极反应为Zm-2e+4OH一Zm(0H),I区M02 学能，总反应为氧化还原反应：D项，葡萄债为人类生命活动提供 为电池的正极，电极反应为Mn02+2e+4HMn2*+2H0:电池 能量时，葡萄糖发生氧化还原反应，化学能转化为热能 在工作过程中，由于两个离子选择隔膜没有指明是阳离子隔膜还 2.C解析：根据题图中能量变化情况可知，状态I时反应物能量高 是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可以 于状态Ⅲ时生成物能量，反应为放热反应，A错误：根据题图可知， 得到I区消耗H',生成Mn2.Ⅱ区的K向I区移动或I区 C0在反应过程中没有断键形成C和0.B错误：CO,分子中碳氧键 的s0房向Ⅱ区移动，■区消耗OH生成Z(OH)子，Ⅱ区的s0好 为极性共价键，C正确：状态I→状态Ⅲ表示CO与0反应形成 向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K向Ⅱ区移动。根据分析，Ⅱ区的K只能 C0,的过程.D错误 向1区移动.A错误：根据分析，1区的S0向Ⅱ区移动，B正 3.C解析：H(g)+H(g)—H,(g)的△H=(0-218×2)k·= 确：Mn02电极的电极反应式为Mn02+2e+4H'一Mn2+2H20.C -436kJ·mo,故H2的键能为436kJ·mo广，A正确：02的键能 正确：电池的总反应为7m+4OH+M02+4H一7m(0川)+ 为498k」·mal1,H02中氧氧单键的键能为214kJ·,B正 Mn2+2H20.D正确。 确：H0(g)+0(g)=H00(g)的△H=-278kJ·mo,则H00中 9.D解析：从图中可以看出.无催化剂时，反应能进行，但是反应速 氧氧单键的键能为278k」·m',H202中氧氧单键的键能为 有比较慢，A项错误：在相问条件下，催化剂Ⅱ与催化剂【相比，相 214k」·1.故解离氧氧单键所需能量：HO0>H202.C不正 同时间内催化剂【催化下生成物的浓度变化量更大，反应速率更 确：H,0(g)+0(g)一H,02(g)的△H=[-136-(-242+ 快，故催化剂【催化效果更好，B项错误：0-2min内，反应物浓度 249)]kJ·1=-143kJ+mw1,D正确 的变化量与生成物浓度的变化量之比等于其化学计量数，之比，故。 4.D解析：△H=反应物的键能和-生成物的键能和，设2H(g)+ 曲线表示使用催化剂【时X的浓度随时间的变化.C项错误：使用 02(g)一2H,0(g》中02的键能为xk」·l.则可得2×436+x- 催化剂I时.0-2mim内，r(X)=(4.0mol·L-1-2.0mml·L-1) 4×463=-482,解得x=498.则20(g)一02(g)的△H为 2min=1.0mol·L.·nin1,D项正确。 -498k·m,故选D 10.B解析：反应开始一段时间.随着时间的廷长，反应物浓度逐渐 5.B解析：02在表面得电子发生还原反应，P为正极，CT在Ag 减小，产物Z的平均生成速率逐渐或小，则0~1min内Z的平均 极失去电子发生氧化反应，Ag为负极。由分析可知.C在Ag极 生成速率大于0-2min内的，故1min时.乙的浓度大于 失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误：电子由负极Ag经活 0.20mol·L',A正确：4min时生成Z的物质的量为 性炭流向正极P4,B正确：溶液为酸性，故P4表面发生的电极反应 0,15ml·L.-·min1×4min×1L=0.6ol,6min时生成Z的物 为02+4H+4e一2H0,C错误：每消耗标准状况下11.2L的 质的量为0.10mol,L.-1·in1×6min×1L=0.6mol,故反应在 02,转移电子2l,而2olCI失去2ol电子，故最多去除2mol 4min时已达到平衡.设达到平衡时生了amlY,列三段式： C,D错误 2X(s)→Y(g)+2Z(g) 6.D解析：由图可知.左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极 初始量/mol2.000 a为正极，右侧电极为阴极，电极b为负极，该装置的总反应产生氧 转化量/mal2a a 2a 气和氢气，相当于电解水.以此解题。由分析可知.为正极，b电 平衡量/mdl2.0-2aa0.6 极为负极.则a端电势高于b端电势，A错误：右侧电极上产生氢 根据24=0.6，得a=0.3.则Y的平衡浓度为0.3mol·L1,Z的平 气的电极反应式为2H+2e一H2↑，则理论上转移2mle生成 衡浓度为0.6mml·1↓，平衡常数k=c2(Z)·c(Y)=0.108.2min 2gH2,B错误：由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着 时Y的浓度为0.2ml·L',Z的浓度为0.4mdl·L',加人 电解的进行，海水的浓度增大，但是其H基本不变，C带误：由图可 0.2mdlZ后Z的浓度变为0.6ml·L-1.Q=c2(Z)·c(Y)= 知，阳极上的电极反应为C+H,0-2e一HC0+H,D正确。 0.072<K,反应正向进行，放正(Z)>m(Z),B错误：反应生成的 7.B解析：锂-海水电池的总反应为21i+2H20一210H+H2T, Y与Z的物质的量之比恒等于1：2，反应体系中只有Y和Z为气 M极上i失去电子发生氧化反应，则M电极为负极，电极反应 为1i-e”一1i,N极为正极，电极反应为2H,0+2e= 体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，》，故y的 20川+H,↑，同时氧气也可以在N极得电子，电极反应为02+ 体积分数始终约为33,3%.C正确：由B项分析可知5mn时反应 4和+2H2040H。海水中含有丰富的电解质，如氯化钠，氯化 处于平衡状态，此时生成的Z为0.6m,则X的转化量为 镁等，可作为电解质溶液，A正确：由上述分析可知，N为正极，电 0.6l,初始X的物质的量为2nl.剩余X的物质的量为 极反应为2H20+2e—20H+H2↑和01+4e+2H20— 1.4ml,D正确 参考答案学霸13 11,C解析：反应20mn时，过氧化氢的浓度变为04d·L,',说明分 ①是③的两倍，反应所用时间①也是③的两倍.则①和③的反应 解的过氧化氢的物质的量n(H,0,)=(0.80-0.40)ml·L1×0.05L= 速率相等，B项错误：由题图可知，①对应的降冰片烯的反应速率 0.2md,过氧化氢分解生成氧气的物质的量n(02=0.01ml.标 为30ma·L -=0.012mal·L,1·min',C项正跪：反应物消耗 250 min 准状况下的体积V=·V=0.01ol×22.4L·w1=0.224L= 一半所需的时间称为半衰期.由题图可知.②对应的降冰片烯的 224ml,A正确：20-40mim.消耗过氧化氢的浓度为(0.40 0,20)mo·L1=0.20l·L1,则这段时间内的平均反应速率 起始浓度为3.0ml·L,半衰期为25m血=62.5min.D项正确。 2 =4.020mlL -=0.010mo·(L·min),B正确：随着反 20 min 专题6章未检测 应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧 1.B解析：风力发电机将风能转化为电能，A不符合题意：手机锂电 化氢的量也不断碱小，故第30in时的瞬时速率大于第50min 池充电过程中电能转化为电池的化学能，B符合题意：天然气燃烧 时的瞬时速率，C错误：广在反应中起催化作用.故也可以利用过 为化学能转化为热能，光能，C不符合题意：铜锌原电池为化学能 氧化氢分解酶或Fe03代替，D正确 转化为电能的装置，D不符合题意。 12.C解析：图像中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单 2.D解析：煤块研成煤粉可以增大反应物的接触面积，从而加快反 位时间内物质的量浓度变化计算得到的，从”，两点坐标可求得 应速率，故A不选：升高温度可以加快反应速常，故B不选：使用合 从4到©时间间隔内该化学反应的平均速率，A正确：b点处切线 适的催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，故C不选： 的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间.为反应物B的瞬时速 使用更大体积的气化炉不能加快煤的气化反应速率，故D选 率.B正确：化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之 3.A解析：反应前后各物质均为气体，反应过程中元索均以气体形 比.3(B)=2(X),C错误：雏持温度，容积，反应物起始的量不 式存在，则混合气体的总质量始终不变，不能说明反应达到化学平 变向反应体系中加人催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到 衡状态，枚A符合题意：反应前后气体分子数发生变化，即反应过 新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同D正确 程中混合气体的总物质的量不断变化，当混合气体的总物质的量 8.C解折05m内C=盘g0wm-L:m 不再改变，说明反应达到化学平衡状态，故B不符合题意：可逆反 同一反应中反应速率之比等于化学计量数之比，3(A)=(C), 应达到化学平衡状态，侧正、逆反应速率相等，故C不符合题意：反 所以t(A)=0.03mol·(L·min)-,A错误：15min时，n(B)= 应进行过程中，氨的含量不断增大，当氨的含量不再改变，说明反 1,6mdl.消耗了2.4mol-1,6d=0.8wl,根据方程式可知这段时 应达到化学平衡状态，故D不符合题意 间内消耗A的物质的量为0.4mol,所以15min时，n(A)= 4.B解析：根据各物质的速率之比等于化学计量数之比，将不同的物质 1.6mal,与10min时A的物质的量相同.说明10~15min这段时 转化为同一物质.并统一单位.A.(CH)=045md·L·min': 间内平衡没有移动，但无法确定是10mn时达到平衡，还是 B.r(02)=0.6mmlL1·*1,则r(C,lH)=2ml·L1·mim: 10mi前已经达到平衡，B错误：根据B选项分析可知平衡时消 C.(C02)=0.4mol·L1·mim',则(C2H4)= 耗的B为0.8l.根据方程式可知生成C的物质的量为12mol, 0.2ml·L·min':D.e(H20)=0.45md·L1·min',则 浓度为0.60mol·L-1,C正确：物质B的平衡转化率=0.8l r(C2H4)=0.225d·L.·mim。故选B 2.4m0l×100%=33.3%.D错误 5.B解析：实验一：升高温度，化学反应速率加快.所以盛有热水烧 14.D解析：X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小， 杯中的试管产生气泡更快，A正确：实验二：浓度越大，化学反应速 因此，由图可知，a为(X)随1的变化曲线，A正确：由图可知，分 率越快，所以加人0.2m·LH,SO,的试管产生沉淀的速率更 别代表3种不同物质的曲线相交于11时刻，因此，，时c(X)= 快，但不一定会立即出现沉淀，故B错误：实验三：加人少量CC, c(Y)=c(Z).B正确：由图中信息可知，2时刻以后.Y的浓度仍 溶液后，Fe置换出C加附若在Fe的表面上形成原电池，化学反应速 在不新减小，说明，时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且 率加快，故C正确：实验四：镁比铝更活泼，所以与相同浓度的稀盐 反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即2时Y的消 酸反应时，镁条反应更快，故D正确 耗速率大于生成速率，C正确：由图可知，时刻反应①完成，X 6.C解析：由图可知，2 mol AB(g)的能量高于1malA(g)和1mol 完全转化为Y,若无反应②发生，则e(Y)=u,由于反应②Y一+27 B,(g)的总能量，但是1mlAB(g)的能量不一定比1molA2(g)或 的发生，时划Y浓度的变化量为cm-c(Y),变化量之比等于化 1mlB,(g)的能量高，A错误：该反应反应物的总能量小于生成物 学计量数之比，所以Z浓度的变化量为2[c。-c(Y)].这种关系在 的总能量，是吸热反应，B错误：根据物质能量变化图，该反应生成 3后仍成立，D错误 2 mol AB(g)吸收(a-b)kJ能量，期生成1 mol AB(g)需要吸收 15.B解析：由圈图中①2两条线可知，其他条件相同时，催化剂浓 0.5(a-)kJ的能量，C正确：断键是吸热过程，应该吸收能量，D错误 度越大，反应所需要的时间越短，故反应速率越大，A项正确：由 7.D解析：由图可知，过程①中钛氧键发生断裂，共价键的断裂是吸 题图中①3两条线可知，其他条件相同时，降冰片烯的起始浓度 收能量的过程，故A正确：由图可知，光热化学循环分解二氯化碳 必修第二册，SJ学霸14