第六章 化学反应与能量【A卷·考点卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（天津专用，人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 考点1 吸热反应与放热反应 考点2 化学反应中能量变化的原因 考点3 人类对能源的利用和能源现状 考点4 原电池工作原理及应用 考点5 化学电源 考点6 燃料电池 考点7 新型化学电源 考点8 化学反应速率的表示及计算 考点9 化学反应速率的大小比较 考点10 化学反应速率的影响因素 考点11 可逆反应 考点12 化学反应的限度 考点13 化学反应条件的控制 考点1 吸热反应与放热反应 1．下列说法正确的是(　　) A．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化 B．吸热反应一定需要加热才能发生 C．放热反应在常温下就能迅速发生 D．化学反应中一定伴随着能量变化 2．下列各组变化中，前者属于吸热反应，后者属于放热反应的是(　　) A．生石灰与水反应；醋酸与氢氧化钠反应 B．煅烧石灰石；碳酸氢钠与盐酸反应 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；钠与水反应 D．甲烷的燃烧；过氧化氢的分解 3．下列说法正确的是(　　) A．Fe与S在加热条件下才能发生反应，所以该反应属于吸热反应 B.HNO3、H2SO4分别与NaOH溶液反应都放出热量 C．分解反应都是吸热反应，化合反应都是放热反应 D．合成氨的反应是放热反应，所以N2与其他物质的反应也是放热反应 4．关于化学反应，下列说法正确的是(　　) A．化学反应除生成新物质外，还伴随着能量的变化，且均表现为吸热 B．能量守恒定律说明，必须从外界吸收能量后才表现出放热 C．石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明金刚石比石墨更稳定 D．化学反应是吸热反应还是放热反应取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小 考点2 化学反应中能量变化的原因 5．化学反应与能量变化的关系如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．盐酸和碳酸氢钠反应放热，其能量变化符合图1 B．镁条、铝片和盐酸反应吸热，其能量变化符合图2 C．断裂旧键所吸收的能量即为反应物的总能量，形成新键所放出的能量即为生成物的总能量 D．发生图2能量变化的反应，可能不需要加热也能发生 6．下列属于氧化还原反应且热量变化与图像一致的是(　　) A．碳酸钙受热分解 B．钠和H2O反应 C．NH4Cl晶体和氢氧化钡晶体的反应 D．CO2和C反应 7． 图示为反应X===Z的能量变化图，其中X为气态化合物。下列有关叙述错误的是(　　) A．反应X===Z属于吸热反应 B．反应中断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量 C．Y是该反应的中间产物 D．图示反应X===Z的能量变化为(a－c) kJ 8．氢气在氯气中反应时，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列说法正确的是(　　) A．上述关系式为Q1＋Q2＜2Q3 B．反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量 C．该反应中，化学能全部转变为热能 D．燃烧时产生黄色火焰，化学方程式为H2＋Cl22HCl 考点3 人类对能源的利用和能源现状 9．“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是(　　) A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物质能、天然气 C．太阳能、风能、生物质能 D．地热能、海洋能、核能 10．下列措施中不利于实现下图漫画中提到的“碳中和”目标的是(　　) A．大力提倡植树造林 B．向燃煤中添加碳酸钙 C.借助光伏、风电、核电等技术发电 D．利用光驱动合成生物学，将二氧化碳合理转化 11．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想，如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅰ中太阳能转化为化学能 B．过程Ⅱ中化学能转化为电能 C．2 mol H2与1 mol O2的能量之和小于2 mol H2O的能量 D．H2O的分解反应是吸热反应 考点4 原电池工作原理及应用 1．下列叙述不正确的是(　　) A．用天然气火力发电时，每一步都需要化学反应来完成 B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境 C．原电池反应一定为氧化还原反应 D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 2．下列关于原电池的叙述中，不正确的是(　　) A．原电池的负极发生氧化反应 B．原电池的正极发生还原反应 C．原电池电解质溶液中阳离子移向负极，阴离子移向正极 D．原电池中电子流入的电极一定是正极 3．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是(　　) A．Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag B．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O C．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4 D．C＋CO22CO 4．仅用下列提供的各组物质不能组成原电池的是(　　) 选项 A B C D 电极材料 Cu、Cu 锌片、 石墨棒 Al、Ag Cu、Fe 电解质溶液 稀硝酸 稀硫酸 Ba(OH)2 溶液 FeCl3 溶液 5．右图为某锌铜原电池示意图。下列说法正确的是(　　) A．电子由铜片通过导线流向锌片 B．溶液中的Cu2+向锌电极移动 C．正极电极反应式：Zn－2e－===Zn2+ D．电路中每转移1 mol电子，理论上电解质溶液的质量增加0.5 g 6．某化学兴趣小组自制盐水小彩灯(装置如图)，在彩灯所连的纸片电池上滴几滴溶液，就能使小彩灯亮起来。下列纸片电池的组合中能使小彩灯亮起来的是(　　) 选项 电极a 电极b 溶液X A Fe Fe 乙醇溶液 B C C NaCl溶液 C Fe Zn 蔗糖溶液 D C Fe CuSO4溶液 考点5化学电源 7．下列说法中正确的是(　　) A．镍氢电池、锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池 B．氢氧燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池 C．铅酸蓄电池放电时正极材料是铅，负极材料是二氧化铅 D．铅酸蓄电池充电时将化学能转化为电能 8． “践行双碳目标，助力绿色冬奥”，2022年北京冬奥会使用700余辆搭载国家电投氢能公司全自主研发“氢腾”燃料电池系统的宇通氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．电池工作时，电解质溶液中的H＋向电极b移动 B．b极为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C．a极为负极，负极每消耗22.4 L H2，转移2 mol电子 D．装置工作一段时间后，电解质溶液的pH不变 9．锌锰干电池的内部构造如图所示。下列有关描述中正确的是(　　) A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，电子从正极经NH4Cl糊流向负极 C.石墨棒作正极，MnO2在正极发生还原反应 D．锌筒作负极，电极反应式为Zn＋2e－===Zn2+ 10．铅酸蓄电池的装置如图所示，电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。下列关于铅酸蓄电池放电时的说法正确的是(　　) A．电池的正极材料是铅板 B．电池的负极材料质量减小 C．溶液中SO向正极迁移 D．溶液的酸性减弱 11．一种锂水电池以锂和钢板为电极，LiOH为电解质，使用时加入水即可放电，总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A．锂极为负极 B．OH－移向正极 C．H2为正极产物 D．电子由锂经导线流向钢板 12．关于下列四个装置说法错误的是(　　) 装置Ⅰ 装置Ⅱ 原电池装置示意图 锌锰干电池示意图 装置Ⅲ 装置Ⅳ 铅酸蓄电池示意图 燃料电池示意图 A．装置Ⅰ：铜电极质量增加 B．装置Ⅱ：锌筒作负极，发生氧化反应 C．装置Ⅲ：可充电，属于二次电池 D．装置Ⅳ：内电路中电子由b极移向a极 考点6 燃料电池 1．燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢气燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是(　　) A．电池总反应式为2H2＋O2===2H2O B．a极是负极，该电极材料不参与电极反应 C．b极反应为O2＋4OH－－4e－===2H2O D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 2．潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示，电池工作时，下列说法正确的是(　　) A．电子由电极a流向电极b，经过溶液回到电极a B．电极a的电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O C．溶液中的Na＋向电极a移动 D．转移电子0.4 mol，参加反应的氧气体积是2.24 L 3．一种航天器能量储存系统的工作原理如图所示，其中装置Y为碱性燃料电池。下列说法正确的是(　　) A．太阳能电池的主要材料为高纯SiO2 B．该系统中只存在太阳能、机械能和化学能三者之间的转化 C．装置Y的负极上的电极反应式为H2－2e－===2H＋ D．装置X能实现电池的燃料和氧化剂再生 4．如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。已知：在工作温度高达700～900 ℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质，下列说法正确的是(　　) A．该电池可以在常温下正常工作 B．电池的总反应为N2H4＋2O2===2NO＋2H2O C．标准状况下，当电极甲上消耗1 mol N2H4时，电极乙上有22.4 L O2参与反应 D．该电池的能量转化效率可能为100% 考点7 新型化学电源 5．一种锂离子电池的正极材料是LiCoO2，把锂离子嵌入石油焦炭和石墨中形成负极，它在充放电时的化学方程式为LiCoO2＋C===Li1－xCoO2＋LixC，下列说法不正确的是(　　) A．LixC中的x小于1 B．LiCoO2中钴元素的化合价为＋2 C．负极材料具有疏松多孔的结构 D．锂离子电池广泛用于手机和新能源汽车中 6．电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技。某锂电池的电池反应为xLi＋Li3－xNiCoMnO6Li3NiCoMnO6，下列说法正确的是(　　) A．该电池的充、放电过程互为可逆反应 B．放电时，电池的负极反应为Li－e－===Li＋ C．放电过程中，Li＋向电池的负极移动 D．该电池可以采用醋酸、乙醇等作为电解质溶液 7．镁—过氧化氢电池的电压稳定、容量足、使用寿命长，其结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．镁作该电池的正极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2+ B．放电时正极周围溶液的pH减小 C．放电时溶液中的Cl－向正极移动 D．该电池总反应的离子方程式为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2+＋2H2O 8．有一种纸电池只需滴上两滴水即可激活，为一个带有LED的闹钟供电1小时。如图所示，该电池的纸片上分布着氯化钠晶体，正面印有含石墨薄片的油墨，反面印有含锌粉的油墨。以下说法错误的是(　　) A.石墨上发生还原反应 B．电流从石墨经闹钟流向锌 C．NaCl不损耗 D．该电池有质量小、柔韧性好、可重复利用的优点 9．光辅助充电的金属空气电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.充电时闭合开关K1，光能转化为电能和化学能；放电时闭合K2，化学能转化成电能 B．充电时电极1的电极反应式为C2H5OH－12e－＋12OH－===2CO2＋9H2O C．放电时，每生成1 mol Zn(OH)需消耗标准状况下的O2的体积为11.2 L D．电极5在放电时为负极，充电时为阳极 考点8化学反应速率的表示及计算 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加 B．化学反应速率为0.2 mol·L-1· min-1，是指反应经过1 min后，某物质的浓度是0.2 mol·L-1 C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显 D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢 2．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经过2 min B的浓度减小0.6 mol/L。对此反应速率的正确表示是(　　) A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min) B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3∶2∶1 C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol/(L· min) D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的 知识点9化学反应速率的大小比较 3．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在不同条件下测得的化学反应速率，其中最快的是(　　) A．v(NH3)＝1.6 mol·L-1· min-1 B．v(O2)＝1.0 mol·L-1· min-1 C．v(NO)＝1.2 mol·L-1· min-1 D．v(H2O)＝1.8 mol·L-1· min-1 4．对于反应3A(g)＋B(g)⥫⥬4C(g)＋2D(g)，测得4种条件下的反应速率分别为①v(A)＝0.9 mol·L-1·s-1、②v(B)＝24 mol·L-1·min-1、③v(C)＝1.6 mol·L-1·s-1、④v(D)＝1.8 mol·L-1·min-1，则上述4种条件下的反应速率大小关系正确的是(　　) A．②>④>③>① B．②>①>④>③ C．②＝③>①>④ D．②＝③>④＝① 知识点10化学反应速率的影响因素 5．下列说法中正确的是(　　) A．0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硫酸分别与2 mol·L-1 NaOH溶液反应，反应速率相同 B．相同质量的大理石块与大理石粉分别与0.1 mol·L-1盐酸反应，反应速率相同 C．Mg、Al在相同条件下分别与0.1 mol·L-1盐酸反应，反应速率相同 D．0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸分别与相同形状和大小的大理石块反应，反应速率相同 6．下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　) A．温度、容积不变时向C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)反应体系中增加C的量 B．Fe与稀硫酸反应制取H2时改用浓硫酸 C．过氧化氢分解时加入适量的MnO2 D．合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大 7．为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体时所需的时间，实验记录如下： 实验 序号 H2O2 溶液 浓度 H2O2 溶液温 度(℃) 催化剂 所用 时间 ① 5% 20 2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液 t1 ② 5% 40 2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液 t2 ③ 10% 20 2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液 t3 ④ 5% 20 不使用 t4 下列说法中，不正确的是(　　) A．实验①②研究温度对反应速率的影响 B．实验②④研究催化剂对反应速率的影响 C．获得相同体积的O2：t1>t3 D．实验③与④比较：t3<t4 8．某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素。 (1)为探究金属的活动性对金属与稀硫酸反应的化学反应速率的影响，小组同学用Cu、Fe、Mg和同浓度的H2SO4溶液反应。实验报告如表： 实验步骤 现象 ①分别取等体积的2 mol·L-1的H2SO4溶液于试管中； ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 反应快慢： Mg>Fe>Cu 要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是反应温度相同；若该条件相同，可得出的实验结论是金属的性质越活泼，反应速率越快。 (2)为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，小组同学利用压强传感器等数字化实验设备测定容器中的压强随气体产量改变的情况，探究镁与不同浓度H2SO4溶液的反应速率，两组实验所用药品如下： 物质的量浓度/ (mol/L) 体积/mL H2SO4溶液 物质的量浓度/ (mol/L) 体积/mL ⅰ 0.01 1.0 2 ⅱ 0.01 0.5 2 实验结果如图所示： ①实验ⅰ对应图中曲线a(填字母)，图中曲线的斜率越大，说明化学反应速率越快(填“越快”“越慢”或“无法确定”)。 ②分析实验ⅱ对应图中曲线可知，反应开始阶段，化学反应速率不断加快，原因是镁与硫酸的反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的不断进行，化学反应速率减慢，原因是硫酸的浓度逐渐降低，化学反应速率减慢。 考点11 可逆反应 1．下列反应体系中，不属于可逆反应的是(　　) A．SO2溶于水 B．氨气溶于水 C．工业合成氨 D．加热NH4Cl固体 2．下列关于物质“反应程度”的说法正确的是(　　) A．一定条件下，2 mol SO2与足量O2反应可得到2 mol SO3 B．1 mol Cl2与足量H2O反应可生成1 mol HClO C．1 mol H2与1 mol I2反应可制备2 mol HI D．一定条件下，1 mol N2和3 mol H2反应可制备1 mol NH3 3．对于反应H2＋I2⥫⥬2HI，下列有关说法错误的是(　　) A．该反应同时向生成HI和生成H2的方向进行 B．该反应的H2与HI不可能同时存在同一个反应体系中 C．该反应中生成HI的反应与生成H2的反应的条件相同 D．该反应中H2不可能全部转化为HI 知识点12 化学反应的限度 4．下列有关反应速率和限度的说法正确的是(　　) A．反应达到平衡时，正、逆反应速率相等且均为零 B．氯酸钾分解制氧气时，添加少量二氧化锰，反应速率增大 C．用铁片与稀硫酸反应制氢气时，加入少许KNO3固体，对反应速率无影响 D．对于合成氨反应，恒温恒容条件下充入Ne，反应速率增大，缩短了反应到达平衡的时间 5．一定温度下，在某一恒容密闭容器中充入0.2 mol SO2、0.1 mol O2、0.2 mol SO3，发生反应2SO2＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，下列说法正确的是(　　) A．无论反应进行到何种程度，该混合气体中氧原子与硫原子的总个数比一定为＝3 B．当混合气体的密度不再随时间而改变时，该反应达到平衡 C．保持其他条件不变，仅通入少量稀有气体，则正、逆反应速率均加快 D．适当地升高温度，可实现SO2(g)的完全转化 6．在下列四种条件下，都能表明已经达到平衡状态的可逆反应是(　　) Ⅰ.恒温恒容时，气体的压强不再改变； Ⅱ.恒温恒压时，气体的体积不再改变； Ⅲ.恒温恒容时，气体的密度不再改变； Ⅳ.恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变。 A．2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g) B．H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g) C．C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g) D．NH2COONH4(s)⥫⥬CO2(g)＋2NH3(g) 7．工业上利用N2和H2间的反应来生产NH3，反应的化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列说法错误的是(　　) A．反应一段时间后，容器中存在N2、H2和NH3 B．反应生成的NH3会不断分解 C．当容器中N2的浓度不再改变时，说明该反应已经达到化学平衡状态 D．在高温、高压、有催化剂存在时，若向一密闭容器中通入H2和NH3，不会发生反应 8．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中CO、NO等大气污染物的排放量，发生反应为2CO(g)＋2NO(g)⥫⥬2CO2(g)＋N2(g)。T ℃时，向含有固体催化剂的2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和1 mol NO(g)，10 min后，测得容器中CO(g)的浓度为0.1 mol·L-1。下列说法错误的是(　　) A．10 min内，v(N2)＝0.02 mol·L-1·min-1 B．反应达到平衡状态时，v正(N2)＝2v逆(NO) C．升高温度，可以加快反应速率 D．反应达到平衡状态时，容器中CO2、N2的浓度之比为2∶1 9．工业制硫酸的一步重要反应是SO2的催化氧化。在2 L密闭容器中，充入SO2和足量O2，在催化剂、500 ℃的条件下发生反应。SO2、SO3的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的化学方程式是2SO2＋O22SO3 B．反应到2 min时，达到了化学平衡状态 C．反应开始至5 min末，以SO2浓度的变化表示该反应的平均反应速率是1.6 mol/(L·min) D．通过调控反应条件，可以使SO2转化率高于80% 考点13化学反应条件的控制 10．化学反应速率和限度的研究对日常生活和工业生产有着重要意义。下列有关说法错误的是(　　) A．向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺 B．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 C．工业合成氨时，要同时考虑反应速率和反应限度两个方面 D．我国西周时期已发明用“酒曲”酿酒，原理是利用催化剂改变反应速率 11．化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，例如，工业合成氨在温度较低时氨的产率较高，如果采用低温生产，下列说法错误的是(　　) A．能够节约原料和能源 B．能够提高产品的产量 C．能够提高经济效益 D．能够降低化学反应速率 12．工业合成氨的流程如图所示： 下列有关工业合成氨生产条件的分析正确的是(　　) A．步骤①中“净化”的步骤没有必要 B．步骤②采用的压强是2×107 Pa, 因为在该压强下催化剂的活性最大 C.步骤③温度可高于500 ℃，因为温度升高，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本 21 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六章 化学反应与能量 考点1 吸热反应与放热反应 考点2 化学反应中能量变化的原因 考点3 人类对能源的利用和能源现状 考点4 原电池工作原理及应用 考点5 化学电源 考点6 燃料电池 考点7 新型化学电源 考点8 化学反应速率的表示及计算 考点9 化学反应速率的大小比较 考点10 化学反应速率的影响因素 考点11 可逆反应 考点12 化学反应的限度 考点13 化学反应条件的控制 考点1 吸热反应与放热反应 1．下列说法正确的是(　　) A．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化 B．吸热反应一定需要加热才能发生 C．放热反应在常温下就能迅速发生 D．化学反应中一定伴随着能量变化 答案：D 解析：化学变化一定伴随着能量的变化，物理变化也会伴随着能量的变化，故有能量变化的过程不一定是化学变化，A错误；反应是吸热还是放热与反应条件无必然联系，吸热反应不一定需要加热才能发生，放热反应不一定在常温下就能进行，B、C错误；化学反应一定伴随着能量的变化，D正确。 2．下列各组变化中，前者属于吸热反应，后者属于放热反应的是(　　) A．生石灰与水反应；醋酸与氢氧化钠反应 B．煅烧石灰石；碳酸氢钠与盐酸反应 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；钠与水反应 D．甲烷的燃烧；过氧化氢的分解 答案：C 解析：生石灰与水反应为放热反应，醋酸与氢氧化钠反应即酸碱中和反应为放热反应，故A不符合题意；煅烧石灰石属于吸热反应，碳酸氢钠与盐酸的反应属于吸热反应，故B不符合题意；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，钠与水反应是放热反应，故C符合题意；甲烷的燃烧属于放热反应，过氧化氢的分解反应属于放热反应，故D不符合题意。 3．下列说法正确的是(　　) A．Fe与S在加热条件下才能发生反应，所以该反应属于吸热反应 B.HNO3、H2SO4分别与NaOH溶液反应都放出热量 C．分解反应都是吸热反应，化合反应都是放热反应 D．合成氨的反应是放热反应，所以N2与其他物质的反应也是放热反应 答案：B 解析：Fe与S虽然需加热才能发生反应，但是该反应是放热反应，A项错误；中和反应都是放热反应，B项正确；分解反应不一定是吸热反应，如H2O2的分解反应就是放热反应，化合反应也不一定是放热反应，如CO2与C的反应就是吸热反应，C项错误；与N2反应的物质不同，能量变化也不同，不能根据合成氨反应的能量变化来类推N2与其他物质反应的能量变化，如N2和O2在放电条件下反应生成NO就是吸热反应，D项错误。 4．关于化学反应，下列说法正确的是(　　) A．化学反应除生成新物质外，还伴随着能量的变化，且均表现为吸热 B．能量守恒定律说明，必须从外界吸收能量后才表现出放热 C．石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明金刚石比石墨更稳定 D．化学反应是吸热反应还是放热反应取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小 答案：D 解析：化学反应除了生成新物质外，还伴有能量的变化，有的反应表现为吸热，有的反应表现为放热，A错误；并非必须从外界吸收能量后才表现出放热，例如中和反应，B错误；石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明石墨比金刚石更稳定，C错误；化学反应是吸热反应还是放热反应取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小，若反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，该反应为放热反应，反之为吸热反应，D正确。 考点2 化学反应中能量变化的原因 5．化学反应与能量变化的关系如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．盐酸和碳酸氢钠反应放热，其能量变化符合图1 B．镁条、铝片和盐酸反应吸热，其能量变化符合图2 C．断裂旧键所吸收的能量即为反应物的总能量，形成新键所放出的能量即为生成物的总能量 D．发生图2能量变化的反应，可能不需要加热也能发生 答案：D 解析：题图1：反应物的总能量高，生成物的总能量低，说明反应为放热反应；题图2：反应物的总能量低，生成物的总能量高，说明反应为吸热反应，据此分析。盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应，其能量变化符合题图2，A错误。镁条、铝片与盐酸反应放热，其能量变化符合题图1，B错误。物质的总能量指的是物质本身内部储存的能量(化学能)，断键吸收能量和成键释放能量不是物质的总能量，C错误。题图2为吸热反应，有些吸热反应不需要加热也能发生，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应，D正确。 6．下列属于氧化还原反应且热量变化与图像一致的是(　　) A．碳酸钙受热分解 B．钠和H2O反应 C．NH4Cl晶体和氢氧化钡晶体的反应 D．CO2和C反应 答案D 解析：碳酸钙受热分解，没有化合价变化，不是氧化还原反应，A不符合题意；钠和H2O反应生成氢氧化钠和氢气，属于氧化还原反应，但反应放热，生成物的总能量小于反应物的总能量，B不符合题意；NH4Cl晶体和氢氧化钡晶体的反应吸热，没有化合价变化，不是氧化还原反应，C不符合题意；CO2和C反应生成CO，碳元素化合价改变，属于氧化还原反应，且反应吸热，生成物的总能量大于反应物的总能量，D符合题意。 7． 图示为反应X===Z的能量变化图，其中X为气态化合物。下列有关叙述错误的是(　　) A．反应X===Z属于吸热反应 B．反应中断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量 C．Y是该反应的中间产物 D．图示反应X===Z的能量变化为(a－c) kJ 答案A 解析：由题图可知，反应物X的能量高于生成物Z的能量，所以该反应是放热反应，A错误；对于放热反应，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，B正确；总反应可以看成是由两步反应X→Y、Y→Z组成，反应的总方程式为X===Z，故Y为整个反应的中间产物，C正确；由题图可知，反应X===Z的能量变化为(a－c) kJ，D正确。 8．氢气在氯气中反应时，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列说法正确的是(　　) A．上述关系式为Q1＋Q2＜2Q3 B．反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量 C．该反应中，化学能全部转变为热能 D．燃烧时产生黄色火焰，化学方程式为H2＋Cl22HCl 答案：A 解析：1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl过程中，断裂了1 mol H—H、1 mol Cl—Cl，共吸收了(Q1＋Q2) kJ的能量，形成了2 mol H—Cl，放出了2Q3 kJ的能量，该反应为放热反应，故存在Q1＋Q2＜2Q3，A正确；该反应是放热反应，反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，B错误；该反应为发光、放热的化学反应，反应中化学能除了转化为热能，部分化学能还转化为光能，C错误；氯气在氢气中燃烧时产生苍白色火焰，D错误。 考点3 人类对能源的利用和能源现状 9．“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是(　　) A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物质能、天然气 C．太阳能、风能、生物质能 D．地热能、海洋能、核能 答案：C 解析：A项，煤炭、石油不是新能源，也不是可再生能源；B项，天然气不是新能源，也不是可再生能源；D项，地热能是来自地球内部的能源，核能不是可再生能源，也不是来自太阳的能源。 10．下列措施中不利于实现下图漫画中提到的“碳中和”目标的是(　　) A．大力提倡植树造林 B．向燃煤中添加碳酸钙 C.借助光伏、风电、核电等技术发电 D．利用光驱动合成生物学，将二氧化碳合理转化 答案：B 解析：植物能进行光合作用，从而吸收CO2，有利于实现碳中和，A不符合题意；燃煤中添加CaCO3，可实现燃煤脱硫，减少SO2的排放，但会增加CO2的排放，不利于碳中和，B符合题意；采用光伏、风电、核电等新能源，可减少传统化石能源的使用，减少CO2的排放，有利于实现碳中和，C不符合题意；将CO2转化，符合碳中和要求，D不符合题意。 11．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想，如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅰ中太阳能转化为化学能 B．过程Ⅱ中化学能转化为电能 C．2 mol H2与1 mol O2的能量之和小于2 mol H2O的能量 D．H2O的分解反应是吸热反应 答案：C 解析：根据题图可知，过程Ⅰ中太阳能转化为化学能，A正确；过程Ⅱ中利用化学能进行发电，则为化学能转化为电能，B正确；2 mol H2与1 mol O2反应生成2 mol水，反应放热，则2 mol H2与1 mol O2能量之和大于2 mol H2O的能量，C错误；H2O的分解是氢气燃烧的逆过程，则水分解反应是吸热反应，D正确。 考点4 原电池工作原理及应用 1．下列叙述不正确的是(　　) A．用天然气火力发电时，每一步都需要化学反应来完成 B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境 C．原电池反应一定为氧化还原反应 D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 答案：A 解析：火力发电的过程包括化学能热能机械能电能，后两个阶段都未发生化学变化。 2．下列关于原电池的叙述中，不正确的是(　　) A．原电池的负极发生氧化反应 B．原电池的正极发生还原反应 C．原电池电解质溶液中阳离子移向负极，阴离子移向正极 D．原电池中电子流入的电极一定是正极 答案：C 解析：原电池的负极失去电子被氧化，发生氧化反应，A正确；原电池的正极得电子，发生还原反应，B正确；在原电池电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C错误；原电池放电时，电子转移的方向是从负极沿导线流向正极，所以正极为电子流入的电极，D正确。 3．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是(　　) A．Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag B．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O C．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4 D．C＋CO22CO 答案：D 解析：D是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为原电池。 4．仅用下列提供的各组物质不能组成原电池的是(　　) 选项 A B C D 电极材料 Cu、Cu 锌片、 石墨棒 Al、Ag Cu、Fe 电解质溶液 稀硝酸 稀硫酸 Ba(OH)2 溶液 FeCl3 溶液 答案：A 解析：两个铜电极均会与稀硝酸发生氧化还原反应，不能产生电势差，不能组成原电池，A符合题意；锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则锌片、石墨棒在稀硫酸中能产生电势差，能组成原电池，B不符合题意；铝能与氢氧化钡溶液反应生成四羟基合铝酸钡和氢气，则铝、银在氢氧化钡溶液中能产生电势差，能组成原电池，C不符合题意；铁能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，则铜、铁在氯化铁溶液中能产生电势差，能组成原电池，D不符合题意。 5．右图为某锌铜原电池示意图。下列说法正确的是(　　) A．电子由铜片通过导线流向锌片 B．溶液中的Cu2+向锌电极移动 C．正极电极反应式：Zn－2e－===Zn2+ D．电路中每转移1 mol电子，理论上电解质溶液的质量增加0.5 g 答案：D 解析：锌失去电子，为原电池的负极，电子由锌片通过导线流向铜片，A错误；原电池溶液中阳离子移向正极，即溶液中的Cu2+向铜电极移动，B错误；正极上Cu2+得电子，电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，C错误；电路中每转移1 mol电子，就有0.5 mol Zn转化为Zn2+进入溶液，并生成0.5 mol Cu，溶液质量增加0.5 mol×(65 g·mol-1－64 g·mol-1)＝0.5 g，D正确。 6．某化学兴趣小组自制盐水小彩灯(装置如图)，在彩灯所连的纸片电池上滴几滴溶液，就能使小彩灯亮起来。下列纸片电池的组合中能使小彩灯亮起来的是(　　) 选项 电极a 电极b 溶液X A Fe Fe 乙醇溶液 B C C NaCl溶液 C Fe Zn 蔗糖溶液 D C Fe CuSO4溶液 答案：D 解析：原电池的形成，需要有自发的氧化还原反应，两个活动性不同的电极，电解质溶液，闭合的回路。电极都是Fe，乙醇也不是电解质，不能形成原电池，A不符合题意；电极都是C，不能形成原电池，B不符合题意；蔗糖溶液不是电解质溶液，不能形成原电池，C不符合题意；C和Fe分别是两个活动性不同的电极，硫酸铜溶液是电解质溶液，且能发生自发的氧化还原反应，能构成原电池，让小彩灯亮起来，D符合题意。 考点5化学电源 7．下列说法中正确的是(　　) A．镍氢电池、锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池 B．氢氧燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池 C．铅酸蓄电池放电时正极材料是铅，负极材料是二氧化铅 D．铅酸蓄电池充电时将化学能转化为电能 答案：B 解析：镍氢电池、锂离子电池为二次电池，锌锰干电池为一次电池，A错误；燃料电池的能量转化率可以达到80%以上，且氢氧燃料电池产物为H2O，不污染环境，B正确；铅酸蓄电池放电时，Pb被氧化，为原电池的负极，PbO2被还原，为原电池的正极，C错误；铅酸蓄电池充电时是将电能转化为化学能，D错误。 8． “践行双碳目标，助力绿色冬奥”，2022年北京冬奥会使用700余辆搭载国家电投氢能公司全自主研发“氢腾”燃料电池系统的宇通氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．电池工作时，电解质溶液中的H＋向电极b移动 B．b极为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C．a极为负极，负极每消耗22.4 L H2，转移2 mol电子 D．装置工作一段时间后，电解质溶液的pH不变 答案：A 解析：由题图可知，通入氢气的电极a为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为H2－2e－===2H＋，通入氧气的电极b为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。由分析可知，通入氢气的电极a为负极，通入氧气的电极b为正极，电解质溶液中阳离子流向正极，即向电极b移动，A正确；由分析可知，通入氧气的电极b为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错误；题中未给标准状况，无法计算22.4 L氢气的物质的量和反应转移电子的物质的量，C错误；电池工作时，反应生成水，电解质溶液体积增大，溶液中氢离子浓度减小，pH增大，D错误。 9．锌锰干电池的内部构造如图所示。下列有关描述中正确的是(　　) A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，电子从正极经NH4Cl糊流向负极 C.石墨棒作正极，MnO2在正极发生还原反应 D．锌筒作负极，电极反应式为Zn＋2e－===Zn2+ 答案：C 解析：该电池是干电池，属于一次电池，A错误；电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，B错误；石墨棒作正极，MnO2在正极发生还原反应，C正确；锌筒作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，D错误。 10．铅酸蓄电池的装置如图所示，电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。下列关于铅酸蓄电池放电时的说法正确的是(　　) A．电池的正极材料是铅板 B．电池的负极材料质量减小 C．溶液中SO向正极迁移 D．溶液的酸性减弱 答案：D 解析：铅酸蓄电池放电时，Pb作原电池的负极，PbO2为正极，A错误；负极材料Pb放电转化为PbSO4，电极质量增大，B错误；电池放电时，溶液中阴离子移向负极，即SO向负极迁移，C错误；电池放电时消耗H2SO4，即溶液的酸性减弱，D正确。 11．一种锂水电池以锂和钢板为电极，LiOH为电解质，使用时加入水即可放电，总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A．锂极为负极 B．OH－移向正极 C．H2为正极产物 D．电子由锂经导线流向钢板 答案：B 解析：由化学方程式可知，Li失去电子，发生氧化反应，作负极，则钢板作正极，A项正确；负极上的电极反应式为Li－e－＋OH－===LiOH，可知OH－移向负极，B项错误；正极上的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，可知氢气为正极产物，C项正确；电子会从负极流向正极，即电子由锂经导线流向钢板，D项正确。 12．关于下列四个装置说法错误的是(　　) 装置Ⅰ 装置Ⅱ 原电池装置示意图 锌锰干电池示意图 装置Ⅲ 装置Ⅳ 铅酸蓄电池示意图 燃料电池示意图 A．装置Ⅰ：铜电极质量增加 B．装置Ⅱ：锌筒作负极，发生氧化反应 C．装置Ⅲ：可充电，属于二次电池 D．装置Ⅳ：内电路中电子由b极移向a极 答案：D 解析：锌作负极，铜作正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，A正确；锌锰干电池中二氧化锰得电子作正极，锌失电子作负极，锌元素化合价升高，发生氧化反应，B正确；铅酸蓄电池可充放电，属于二次电池，C正确；氢氧燃料电池中通入氢气一极失电子作负极，通入氧气一极得电子作正极，则a为负极，b为正极，电子由负极通过导线流向正极，电子不能通过内电路，D错误。 考点6 燃料电池 1．燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢气燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是(　　) A．电池总反应式为2H2＋O2===2H2O B．a极是负极，该电极材料不参与电极反应 C．b极反应为O2＋4OH－－4e－===2H2O D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 答案：C 解析：负极氢气失去电子，正极氧气得到电子，因此电池总反应式为2H2＋O2===2H2O，A正确；负极氢气失去电子，a极是负极，该电极材料不参与电极反应，B正确；电解质溶液显碱性，则b极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C错误；氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D正确。 2．潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示，电池工作时，下列说法正确的是(　　) A．电子由电极a流向电极b，经过溶液回到电极a B．电极a的电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O C．溶液中的Na＋向电极a移动 D．转移电子0.4 mol，参加反应的氧气体积是2.24 L 答案：B 解析：由题图可知，a极氮元素价态升高失电子，故a极为负极，电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，b极为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。由分析可知，a为负极，b为正极，故电子由电极a经导线流向电极b，电子不经过电解质溶液，A错误；由分析可知，电极a的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，B正确；由分析可知，a为负极，b为正极，溶液中的Na＋向正极移动，即向电极b移动，C错误；题干未告知气体所处的状态，故无法求其体积，D错误。 3．一种航天器能量储存系统的工作原理如图所示，其中装置Y为碱性燃料电池。下列说法正确的是(　　) A．太阳能电池的主要材料为高纯SiO2 B．该系统中只存在太阳能、机械能和化学能三者之间的转化 C．装置Y的负极上的电极反应式为H2－2e－===2H＋ D．装置X能实现电池的燃料和氧化剂再生 答案：D 解析：太阳能电池的主要材料为高纯硅，A错误；存在光能→电能、电能→化学能、化学能→电能、电能→机械能等多种能量转化形式，B错误；装置Y为氢氧燃料电池，氢气在负极失电子被氧化，电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，C错误；在装置X中，电解水生成H2、O2，能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生，D正确。 4．如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。已知：在工作温度高达700～900 ℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质，下列说法正确的是(　　) A．该电池可以在常温下正常工作 B．电池的总反应为N2H4＋2O2===2NO＋2H2O C．标准状况下，当电极甲上消耗1 mol N2H4时，电极乙上有22.4 L O2参与反应 D．该电池的能量转化效率可能为100% 答案：C 解析：该电池反应生成物均为无毒无害的物质，由题图可知，通入肼的电极甲为燃料电池的负极，肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极乙为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，则电池的总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O。在工作温度高达700～900 ℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，故该电池在常温下无法正常工作，A错误；由分析可知，电池的总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，B错误；由N2H4＋O2===N2＋2H2O可知，当电极甲上消耗1 mol N2H4时，电极乙消耗1 mol O2，标准状况下，1 mol O2的体积为22.4 L，C正确；燃料电池工作时，化学能不可能完全转化为电能，D错误。考点7 新型化学电源 5．一种锂离子电池的正极材料是LiCoO2，把锂离子嵌入石油焦炭和石墨中形成负极，它在充放电时的化学方程式为LiCoO2＋C===Li1－xCoO2＋LixC，下列说法不正确的是(　　) A．LixC中的x小于1 B．LiCoO2中钴元素的化合价为＋2 C．负极材料具有疏松多孔的结构 D．锂离子电池广泛用于手机和新能源汽车中 答案：B 解析：根据化学方程式LiCoO2＋C===Li1－xCoO2＋LixC，由原子守恒可知，x<1，A正确；锂元素显＋1价，氧元素显－2价，设钴元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得(＋1)＋x＋(－2)×2＝0，则x＝＋3，B错误；负极材料中含有石墨和焦炭，因此具有疏松多孔的结构，C正确；Li密度小，绿色无污染，所以锂离子电池广泛应用于新能源汽车、手机等产业，D正确。 6．电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技。某锂电池的电池反应为xLi＋Li3－xNiCoMnO6Li3NiCoMnO6，下列说法正确的是(　　) A．该电池的充、放电过程互为可逆反应 B．放电时，电池的负极反应为Li－e－===Li＋ C．放电过程中，Li＋向电池的负极移动 D．该电池可以采用醋酸、乙醇等作为电解质溶液 答案B 解析：可充电电池的构成条件和工作原理都与原电池的相似，只是从物质的角度而言可逆向进行，但进行的条件不同，具此可解答如下。对电池充电是在外接电源的情况下，使反应逆向进行，而放电是在没有外接电源的情况下自发进行反应的，二者进行的条件不同，充、放电也不是同时发生的，所以二者不是可逆反应，A错误；原电池放电时，较活泼的电极或易失电子的物质作负极，发生氧化反应，所以该电池放电时的负极反应为Li－e－===Li＋，B正确；原电池放电过程中，电池内部的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以Li＋向电池的正极移动，C错误；醋酸能与金属Li反应，而乙醇是非电解质，所以该电池不能用醋酸、乙醇作电解质溶液，D错误。 7．镁—过氧化氢电池的电压稳定、容量足、使用寿命长，其结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．镁作该电池的正极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2+ B．放电时正极周围溶液的pH减小 C．放电时溶液中的Cl－向正极移动 D．该电池总反应的离子方程式为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2+＋2H2O 答案D 解析：镁失去电子，发生氧化反应，作负极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2+，A错误；放电时，正极的电极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，氢离子浓度降低，pH变大，B错误；原电池中，阴离子向负极移动，C错误；根据正、负极的反应，可知该电池的总反应为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2+＋2H2O，D正确。 8．有一种纸电池只需滴上两滴水即可激活，为一个带有LED的闹钟供电1小时。如图所示，该电池的纸片上分布着氯化钠晶体，正面印有含石墨薄片的油墨，反面印有含锌粉的油墨。以下说法错误的是(　　) A.石墨上发生还原反应 B．电流从石墨经闹钟流向锌 C．NaCl不损耗 D．该电池有质量小、柔韧性好、可重复利用的优点 答案D 解析：由题干信息可知，正面上的石墨薄片为正极，发生的电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，反面上的锌粉为负极，电极反应为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)。由分析可知，石墨为正极，电极反应为O2＋2e－＋2H2O===4OH－，即石墨上发生还原反应，A正确；由分析可知，石墨为正极，锌粉电极为负极，故电流从石墨经闹钟流向锌，B正确；由分析可知，反应过程中NaCl仅为电解质，参与导电，并未参与反应，故NaCl不损耗，C正确；该电池有质量小、柔韧性好的优点，但由于上述反应不可逆，故不可重复利用，D错误。 9．光辅助充电的金属空气电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.充电时闭合开关K1，光能转化为电能和化学能；放电时闭合K2，化学能转化成电能 B．充电时电极1的电极反应式为C2H5OH－12e－＋12OH－===2CO2＋9H2O C．放电时，每生成1 mol Zn(OH)需消耗标准状况下的O2的体积为11.2 L D．电极5在放电时为负极，充电时为阳极 答案：D 解析：由装置可知左侧为充电装置，充电时在光照作用下乙醇被氧化为二氧化碳，电极5上Zn(OH)得电子生成Zn，闭合K2时为放电过程，负极锌失去电子生成Zn(OH)，正极氧气得电子，据此分析解答。充电时闭合开关K1，在光照条件下引发乙醇氧化为二氧化碳，该过程中光能转化为电能和化学能；放电时闭合K2，化学能转化成电能，A正确。充电时电极1上乙醇失电子转化为二氧化碳，电极反应式为C2H5OH－12e－＋12OH－===2CO2＋9H2O，B正确。放电时，每生成1 mol Zn(OH)转移2 mol电子，4 mol电子转移生成1 mol氧气，则转移2 mol电子需消耗标准状况下的O2的体积为11.2 L，C正确。由以上分析可知，电极5在放电时为负极，充电时为阴极，D错误。 考点8化学反应速率的表示及计算 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加 B．化学反应速率为0.2 mol·L-1· min-1，是指反应经过1 min后，某物质的浓度是0.2 mol·L-1 C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显 D．化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢 答案：D 解析：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示(取正值)，A错误；化学反应速率为0.2 mol·L-1· min-1，是指反应经过1 min后，某物质的浓度减少或增大0.2 mol·L-1，B错误；有些反应无明显的现象，如酸碱中和反应，C错误；化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢，D正确。 2．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经过2 min B的浓度减小0.6 mol/L。对此反应速率的正确表示是(　　) A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min) B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3∶2∶1 C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol/(L· min) D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的 答案：B 解析：反应物A是固体，不能用其表示反应速率，A错误；由题意，经2 min，Δc(B)＝0.6 mol/L，v(B)＝＝0.3 mol/(L·min)，化学反应速率之比等于其化学计量数之比，B正确；v(B)＝＝0.3 mol/(L· min)是2 min内的平均反应速率，而不是2 min末时的反应速率，C错误；反应中B和C的化学计量数不同，则二者的反应速率的值不同，D错误。 知识点9化学反应速率的大小比较 3．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在不同条件下测得的化学反应速率，其中最快的是(　　) A．v(NH3)＝1.6 mol·L-1· min-1 B．v(O2)＝1.0 mol·L-1· min-1 C．v(NO)＝1.2 mol·L-1· min-1 D．v(H2O)＝1.8 mol·L-1· min-1 考点A 解析：根据化学反应速率与对应的化学计量数的比值越大，反应速率越大，则v(NH3)表示的反应速率最快，A符合题意。 4．对于反应3A(g)＋B(g)⥫⥬4C(g)＋2D(g)，测得4种条件下的反应速率分别为①v(A)＝0.9 mol·L-1·s-1、②v(B)＝24 mol·L-1·min-1、③v(C)＝1.6 mol·L-1·s-1、④v(D)＝1.8 mol·L-1·min-1，则上述4种条件下的反应速率大小关系正确的是(　　) A．②>④>③>① B．②>①>④>③ C．②＝③>①>④ D．②＝③>④＝① 答案：C 解析：不同物质表示的反应速率比等于化学计量数比，①v(B)＝v(A)＝0.9 mol·L-1·s-1×＝0.3 mol·L-1·s-1、 ②v(B)＝24 mol·L-1·min-1＝0.4 mol·L-1·s-1、③v(B)＝v(C)＝1.6 mol·L-1·s-1×＝0.4 mol·L-1·s-1、 ④v(B)＝v(D)＝1.8 mol·L-1·min-1×＝0.9 mol·L-1·min-1＝0.015 mol·L-1·s-1，4种条件下的反应速率大小关系为②＝③>①>④，选C。 知识点10化学反应速率的影响因素 5．下列说法中正确的是(　　) A．0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硫酸分别与2 mol·L-1 NaOH溶液反应，反应速率相同 B．相同质量的大理石块与大理石粉分别与0.1 mol·L-1盐酸反应，反应速率相同 C．Mg、Al在相同条件下分别与0.1 mol·L-1盐酸反应，反应速率相同 D．0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸分别与相同形状和大小的大理石块反应，反应速率相同 答案D 解析：盐酸和硫酸的浓度相同，氢离子浓度不同，故反应速率不同，A错误；固体反应物表面积不同，则反应物间接触面积不同，故反应速率不同，B错误；反应物的性质不同，反应速率不同，C错误；氢离子浓度相同，反应物间接触面积相同，故反应速率相同，D正确。 6．下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　) A．温度、容积不变时向C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)反应体系中增加C的量 B．Fe与稀硫酸反应制取H2时改用浓硫酸 C．过氧化氢分解时加入适量的MnO2 D．合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大 答案C 解析：C为固体，反应体系中增加C的量不影响反应速率，A不符合题意；铁与浓硫酸会发生钝化，阻碍了反应的进行，B不符合题意； 二氧化锰可以催化过氧化氢分解，加快反应速率，C符合题意；恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大，但是不改变参加反应的反应物的浓度，反应速率不受影响，D不符合题意。 7．为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体时所需的时间，实验记录如下： 实验 序号 H2O2 溶液 浓度 H2O2 溶液温 度(℃) 催化剂 所用 时间 ① 5% 20 2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液 t1 ② 5% 40 2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液 t2 ③ 10% 20 2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液 t3 ④ 5% 20 不使用 t4 下列说法中，不正确的是(　　) A．实验①②研究温度对反应速率的影响 B．实验②④研究催化剂对反应速率的影响 C．获得相同体积的O2：t1>t3 D．实验③与④比较：t3<t4 答案B 解析：实验①②中只有温度不同，故是研究温度对反应速率的影响，A正确；实验②④中反应温度不同，不能研究催化剂对反应速率的影响，B错误；①和③比较，③中过氧化氢的浓度大，反应速率快，若获得相同体积的氧气，①的用时长，C正确；实验③与④比较，③中过氧化氢的浓度大，使用催化剂，故反应速率快，时间短，D正确。 8．某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素。 (1)为探究金属的活动性对金属与稀硫酸反应的化学反应速率的影响，小组同学用Cu、Fe、Mg和同浓度的H2SO4溶液反应。实验报告如表： 实验步骤 现象 ①分别取等体积的2 mol·L-1的H2SO4溶液于试管中； ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 反应快慢： Mg>Fe>Cu 要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是反应温度相同；若该条件相同，可得出的实验结论是金属的性质越活泼，反应速率越快。 (2)为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，小组同学利用压强传感器等数字化实验设备测定容器中的压强随气体产量改变的情况，探究镁与不同浓度H2SO4溶液的反应速率，两组实验所用药品如下： 物质的量浓度/ (mol/L) 体积/mL H2SO4溶液 物质的量浓度/ (mol/L) 体积/mL ⅰ 0.01 1.0 2 ⅱ 0.01 0.5 2 实验结果如图所示： ①实验ⅰ对应图中曲线a(填字母)，图中曲线的斜率越大，说明化学反应速率越快(填“越快”“越慢”或“无法确定”)。 ②分析实验ⅱ对应图中曲线可知，反应开始阶段，化学反应速率不断加快，原因是镁与硫酸的反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的不断进行，化学反应速率减慢，原因是硫酸的浓度逐渐降低，化学反应速率减慢。 解析：(1)根据实验报告可知，在硫酸的浓度相同时，探究三种金属与硫酸反应的速率，还需要保证三个反应的反应温度相同；若该条件相同，可得出的实验结论是金属的性质越活泼，反应速率越快。(2)①根据表中数据可知，实验ⅰ中硫酸的浓度比实验ⅱ大，其他条件相同，所以实验ⅰ反应速率快，产生氢气量大，所以a对应题图中曲线为实验ⅰ；题图中曲线上的斜率越大，说明反应速率越快。②分析实验ⅱ对应曲线可知，反应开始阶段，反应速率不断加快，是因为镁与硫酸反应是放热反应，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的不断进行，化学反应速率减慢，硫酸的浓度逐渐降低，所以化学反应速率减慢。 考点11 可逆反应 1．下列反应体系中，不属于可逆反应的是(　　) A．SO2溶于水 B．氨气溶于水 C．工业合成氨 D．加热NH4Cl固体 答案D 解析：SO2溶于水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，能分解生成二氧化硫和水，A项为可逆反应；氨气溶于水生成一水合氨为弱电解质，溶液中存在化学平衡，B项为可逆反应；工业合成氨是氢气和氮气在高温、高压和催化剂作用下反应生成氨气，C项为可逆反应；加热NH4Cl固体生成氨气和HCl，氨气和HCl常温下能化合生成氯化铵，两个反应的反应条件不同，D项不是可逆反应。 2．下列关于物质“反应程度”的说法正确的是(　　) A．一定条件下，2 mol SO2与足量O2反应可得到2 mol SO3 B．1 mol Cl2与足量H2O反应可生成1 mol HClO C．1 mol H2与1 mol I2反应可制备2 mol HI D．一定条件下，1 mol N2和3 mol H2反应可制备1 mol NH3 答案：D 解析：一定条件下，SO2与O2、Cl2与H2O、H2与I2、N2与H2的反应均为可逆反应，可逆反应的特点是反应物不能完全转化为产物，故答案为D。 3．对于反应H2＋I2⥫⥬2HI，下列有关说法错误的是(　　) A．该反应同时向生成HI和生成H2的方向进行 B．该反应的H2与HI不可能同时存在同一个反应体系中 C．该反应中生成HI的反应与生成H2的反应的条件相同 D．该反应中H2不可能全部转化为HI 答案B 解析：可逆反应是指在相同条件下，既能向正方向进行同时又能向逆方向进行的反应。该反应为可逆反应，则可同时向生成HI和生成H2的方向进行，A正确；该反应为可逆反应，该反应的H2与HI能同时存在同一个反应体系中，B错误；该反应为可逆反应，该反应中生成HI的反应与生成H2的反应的条件相同，C正确；可逆反应存在限度，反应不能进行到底，可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100%地全部转化为生成物，则该反应中H2不可能全部转化为HI，D正确 知识点12 化学反应的限度 4．下列有关反应速率和限度的说法正确的是(　　) A．反应达到平衡时，正、逆反应速率相等且均为零 B．氯酸钾分解制氧气时，添加少量二氧化锰，反应速率增大 C．用铁片与稀硫酸反应制氢气时，加入少许KNO3固体，对反应速率无影响 D．对于合成氨反应，恒温恒容条件下充入Ne，反应速率增大，缩短了反应到达平衡的时间 答案B 解析：化学平衡为动态平衡，v正＝v逆≠0，A错误；氯酸钾分解制氧气，二氧化锰作催化剂，使用催化剂，增大反应速率，B正确；向反应中加入少许硝酸钾固体，NO(H＋)具有强氧化性，与金属反应，不生成氢气，生成氮的氧化物，C错误；恒温恒容状态下，充入非反应气体Ne，参与反应的组分浓度不变，化学反应速率不变，D错误。 5．一定温度下，在某一恒容密闭容器中充入0.2 mol SO2、0.1 mol O2、0.2 mol SO3，发生反应2SO2＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，下列说法正确的是(　　) A．无论反应进行到何种程度，该混合气体中氧原子与硫原子的总个数比一定为＝3 B．当混合气体的密度不再随时间而改变时，该反应达到平衡 C．保持其他条件不变，仅通入少量稀有气体，则正、逆反应速率均加快 D．适当地升高温度，可实现SO2(g)的完全转化 答案A 解析：根据原子守恒，无论反应进行到何种程度，该混合气体中氧原子与硫原子的总个数比一定为＝＝＝3，A正确；气体密度等于气体质量除以容器容积，气体质量不变，容器容积不变，密度始终不变，当混合气体的密度不再随时间而改变时，不能说明反应达到平衡，B错误；保持其他条件不变，仅通入少量稀有气体，反应体系的浓度不变，则正、逆反应速率均不变，C错误；由于反应是可逆反应，适当地升高温度，也不可能实现SO2(g)的完全转化，D错误。 6．在下列四种条件下，都能表明已经达到平衡状态的可逆反应是(　　) Ⅰ.恒温恒容时，气体的压强不再改变； Ⅱ.恒温恒压时，气体的体积不再改变； Ⅲ.恒温恒容时，气体的密度不再改变； Ⅳ.恒温恒容时，气体的平均相对分子质量不再改变。 A．2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g) B．H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g) C．C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g) D．NH2COONH4(s)⥫⥬CO2(g)＋2NH3(g) 答案C 解析：该反应的反应物和生成物都是气体，恒温恒容条件下，不管反应是否达到平衡，气体的密度始终不变，Ⅲ条件下不能说明反应达到平衡，A不符合题意；该反应为等体积反应，恒温恒容条件下，不管反应是否达到平衡，气体的压强、密度和平均相对分子质量均不改变，恒温恒压条件下，气体体积不变也不能说明反应达到平衡，四个条件均不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；该反应为气体体积增大的反应，且反应物中有固体，恒温恒容条件下，气体的压强不变、密度不变、平均相对分子质量不变均可说明反应达到平衡，同时恒温恒压条件下，气体的体积不变可说明反应达到平衡，C符合题意；该反应的反应物中没有气体，生成物中二氧化碳和氨气的物质的量之比始终为1∶2，则不管反应是否达到平衡，恒温恒容状态下，气体的平均相对分子质量始终不变，D不符合题意。 7．工业上利用N2和H2间的反应来生产NH3，反应的化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列说法错误的是(　　) A．反应一段时间后，容器中存在N2、H2和NH3 B．反应生成的NH3会不断分解 C．当容器中N2的浓度不再改变时，说明该反应已经达到化学平衡状态 D．在高温、高压、有催化剂存在时，若向一密闭容器中通入H2和NH3，不会发生反应 答案：D 解析：该反应为可逆反应，反应一段时间后，容器中存在氮气、氢气和氨气，A正确；该反应为可逆反应，达到平衡状态时也是动态平衡，反应生成的NH3会不断分解，B正确；随着反应进行，N2的浓度不断变化，当容器中氮气的浓度不再改变时，说明该反应已达平衡状态，C正确；在高温、高压和催化剂条件下，向一密闭容器中通入氢气和氨气，会发生氨气的分解反应生成氮气和氢气，D错误。 8．汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中CO、NO等大气污染物的排放量，发生反应为2CO(g)＋2NO(g)⥫⥬2CO2(g)＋N2(g)。T ℃时，向含有固体催化剂的2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和1 mol NO(g)，10 min后，测得容器中CO(g)的浓度为0.1 mol·L-1。下列说法错误的是(　　) A．10 min内，v(N2)＝0.02 mol·L-1·min-1 B．反应达到平衡状态时，v正(N2)＝2v逆(NO) C．升高温度，可以加快反应速率 D．反应达到平衡状态时，容器中CO2、N2的浓度之比为2∶1 答案：B 解析：10 min内，CO的浓度变化量为0.4 mol·L-1，则v(CO)＝0.04 mol·L-1·min-1，根据反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)＝0.02 mol·L-1·min-1，A正确；反应达平衡时，2v正(N2)＝v逆(NO)，B错误；升高温度，反应速率加快，C正确；初始时容器中投入1 mol CO和1 mol NO，随着反应进行，生成的CO2和N2物质的量之比为2∶1，达到平衡状态时，容器中CO2和N2的浓度之比为2∶1，D正确。 9．工业制硫酸的一步重要反应是SO2的催化氧化。在2 L密闭容器中，充入SO2和足量O2，在催化剂、500 ℃的条件下发生反应。SO2、SO3的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的化学方程式是2SO2＋O22SO3 B．反应到2 min时，达到了化学平衡状态 C．反应开始至5 min末，以SO2浓度的变化表示该反应的平均反应速率是1.6 mol/(L·min) D．通过调控反应条件，可以使SO2转化率高于80% 答案D 解析：由题图可知该反应为可逆反应，化学方程式为2SO2＋O22SO3，A错误；反应到2 min时，未达到化学平衡状态，B错误；反应开始至5 min末，以SO2浓度的变化表示该反应的平均反应速率是＝0.8 mol/(L·min)，C错误；在催化剂、500 ℃的条件下发生该反应，SO2的转化率为80%，可通过调控反应条件，如改变压强和温度，使SO2转化率高于80%，D正确。 考点13化学反应条件的控制 10．化学反应速率和限度的研究对日常生活和工业生产有着重要意义。下列有关说法错误的是(　　) A．向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺 B．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 C．工业合成氨时，要同时考虑反应速率和反应限度两个方面 D．我国西周时期已发明用“酒曲”酿酒，原理是利用催化剂改变反应速率 答案B 解析：相同条件下，增大反应物的浓度或增大固体的表面积均可加快反应速率，所以向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块会使燃烧更充分，A正确；低温冷藏只能减慢肉类食品的变质速率，B错误；工业合成氨是一个可逆的放热反应，为提高产率，需要同时考虑反应速率和反应限度两个方面，C正确；酒曲是一种酶，酿酒过程中作催化剂，加快反应速率，D正确。 11．化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，例如，工业合成氨在温度较低时氨的产率较高，如果采用低温生产，下列说法错误的是(　　) A．能够节约原料和能源 B．能够提高产品的产量 C．能够提高经济效益 D．能够降低化学反应速率 答案C 解析：采用低温生产，能够节约原料和能源、提高产品的产量，但是会降低化学反应速率，导致经济效益下降，故选C。 12．工业合成氨的流程如图所示： 下列有关工业合成氨生产条件的分析正确的是(　　) A．步骤①中“净化”的步骤没有必要 B．步骤②采用的压强是2×107 Pa, 因为在该压强下催化剂的活性最大 C.步骤③温度可高于500 ℃，因为温度升高，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本 答案D 解析：氮气和氢气净化干燥后在一定压强和催化剂作用下加热反应生成氨气，液化分离得到NH3，同时氢气和氮气的混合气体可以循环使用。为防止催化剂中毒，反应前的氮气和氢气混合气体需要除杂净化，A错误；工业合成氨的反应是气体体积减小的反应，增大压强加快反应速率，能增大反应物转化率，步骤②采用的压强是2×107 Pa，同时考虑对设备强度要求、生产成本，与催化剂的活性无关，B错误；温度升高，正反应速率增大，逆反应速率也增大，步骤③温度用500 ℃是因为该温度下催化剂活性最大，C错误；④液化分离氨气反应正向进行，反应物转化率增大，⑤氮气和氢气循环使用有利于提高原料的利用率，D正确。 21 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $$