专题6 化学反应与能量变化 过关检测-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案课件PPT（苏教版2019）

0 专题6　过关检测 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★★ 对点 能量的 转化 化学反应速率的应用 化学反应的能量变化 化学反应速率的影响因素 电极反应式的书写 热化学方程式的意义、反应热的比较 热化学方程式的正误判断 原电池基本原理、溶液中离子浓度的变化 化学反应与能量变化、原电池的工作原理 题号 10 11 12 13 14 15 16 17 18 难度 ★★ ★★ ★★★ ★★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 化学平衡状态的判断 原电池的工作原理、电极反应式的书写 化学反应速率的相关计算及平衡状态判断 化学反应速率及相关计算 铁钉吸氧腐蚀速率的实验 探究 化学反应的热效应及方程式的书写 化学反应速率和化学平衡的综合考查 能源的利用、燃料电池的原理及电极反应式的书写 原电池原理、化学反应速率的影响 因素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 时间：75分钟　 满分：100分 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有1个选项符合题意) 1．下列说法不正确的是(　　) A．电解水生成氢气和氧气时，电能转变成化学能 B．煤燃烧时可以将化学能转变成热能 C．绿色植物光合作用过程中把太阳能转变成化学能 D．白炽灯工作时电能全部转变为光能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3 2．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是(　　) A．将肉类等食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 B．在化学工业中，使用催化剂一定能提高经济效益 C．夏天面粉发酵的速率与冬天面粉发酵的速率相差不大 D．茶叶的包装中加入的还原性铁粉，能显著延长茶叶储存时间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4 3．下列变化一定为放热的化学反应的是(　　) A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量 B．ΔH>0的化学反应 C．形成化学键时共放出862 kJ能量的化学反应 D．能量变化如图所示的化学反应 解析：H2O(g)→H2O(l)的变化属于物理变化，不属于化学变化，所以不是放热反应；ΔH>0的反应是吸热反应；形成化学键时共放出862 kJ能量的化学反应，不一定是放热反应，因为反应的能量变化由断裂化学键吸收的能量和形成化学键放出的能量的相对大小决定。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5 4．对于化学反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)来说，下列有关说法不正确的是(　　) A．增加木炭的物质的量，化学反应速率会加快 B．升高温度，化学反应速率会加快 C．将反应容器的体积缩小，化学反应速率会加快 D．将木炭粉碎成粉末状，化学反应速率会加快 解析：木炭是固体，增加木炭的量，浓度不变，所以增加木炭的物质的量，化学反应速率不变，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6 5．下列各项中电极反应式与相关描述不对应的是(　　) 解析：铁发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－===Fe2＋。 选项 电极反应式 相关描述 A O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 碱性环境中氢氧燃料电池的正极反应 B 2Cl－－2e－===Cl2↑ 电解NaCl溶液时的阳极反应 C 2H＋＋2e－===H2↑ 铜、锌、稀硫酸构成原电池的正极反应 D Fe－3e－===Fe3＋ 铁发生电化学腐蚀时的负极反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7 解析：热化学方程式中化学计量数只表示物质的量，A错误；浓硫酸稀释放热，则ΔH1>ΔH2，ΔH2<－57．3 kJ/mol，B正确，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9 8．图甲是铜锌原电池示意图。图乙中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(假设反应过程中溶液体积不变) (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 9．对于反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，下列叙述正确的是(　　) A．反应过程中的能量关系可用上图表示 B．1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量 C．若将其设计成原电池，则锌作正极 D．若将其设计成原电池，当有32．5 g Zn溶解时， 另一极放出的气体一定为11．2 L 解析：反应物、生成物各有两种，无法确定Zn和H2所含能量的高低，B错误；若将其设计成原电池，则锌作负极，C错误；因未指明温度、压强等条件，故气体体积不确定，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11 10．在绝热(不与外界发生热交换)的某刚性容器中置入1 mol F2和3 mol ClF3，发生反应：F2(g)＋ClF(g)ClF3(g)。下列说法中不能判断该反应一定处于平衡状态的是(　　) A．F2(g)和ClF(g)的体积之比恒定不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．混合物中Cl元素质量分数恒定不变 D．容器中温度恒定不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 解析：当反应体系中各组分的物质的量不再改变时，反应即达到平衡，同温同压下，气体的体积与物质的量呈正比，F2(g)与ClF(g)的体积之比为变量，故F2(g)与ClF(g)的体积之比恒定不变时，可以说明该反应一定处于平衡状态；该反应为反应前后气体分子数减小的反应，混合气体的总质量不变，故平均相对分子质量不变时可说明该反应一定处于平衡状态；化学反应前后，各原子的个数和质量不发生改变，故在该反应体系中，Cl元素质量分数为定值，不能根据混合物中Cl元素的质量分数判断平衡状态；在绝热容器中，容器中温度恒定不变，可以说明该反应一定处于平衡状态。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13 11．锂－空气电池放电时的工作原理如图所示。下列 叙述正确的是(　　) A．放电时Li＋由B极向A极移动 B．电池放电时的总反应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH C．B电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．电解液a可以为氯化锂溶液 解析：在该电池中，A极是负极，B极是正极，Li＋由A极向B极移动，正极上是氧气得电子发生还原反应，在碱性电解质中发生的反应为O2＋4e－＋2H2O ===4OH－，A、C错误；金属锂可以和水反应，电解液a中不能含有水，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14 12．对利用甲烷消除NO2污染进行研究，反应为CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O。在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0．50 mol CH4和1．2 mol NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表。下列说法正确的是(　　) A．组别①中，0～20 min内，NO2 的降解速率为0．025 mol·L－1·min－1 B．由实验数据可知实验控制 的温度：T1>T2 C．40 min时，表格中T2对应反应 已经达到平衡状态 D．0～10 min内，CH4的降解速率：①>② 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16 13．在2．0 L恒温恒容密闭容器中充入1．0 mol HCl和0．3 mol O2，加入催化剂发生反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．t2时，v正＝v逆 B．加入催化剂反应速率不变 C．t1时，容器内气体的总压强比t2时的大 D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0．4 mol·L－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17 解析：t2时，反应物的量还在减少，反应还未达到 平衡，v正≠v逆，A错误；加入催化剂可改变化学反应速 率，B错误；反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) 是气体物质的量减小的反应，随着反应的进行，气体的 总物质的量减小，恒容容器内压强减小，故t1时容器内 气体的总压强比t2时的大，C正确；t3时，O2的物质的量为0．1 mol，减少了0．2 mol，故生成Cl2、H2O的物质的量均为0．4 mol，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0．2 mol·L－1，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 14．常温下，利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。下列说法不正确的是(　　) A.上述正极反应均为O2＋ 4e－＋2H2O===4OH－ B.在不同溶液中，阴离子是 影响吸氧腐蚀速率的主要因素 C.向实验④中加入少量NH4 Cl固体，吸氧腐蚀速率加快 D.在300 min内，铁钉的平均 吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性 溶液 实验装置 实验编号 ① ② ③ ④ 浸泡液 1.5 mol/L NH4Cl 0.75 mol/L (NH4)2SO4 1.5 mol/L NaCl 0.75 mol/L Na2SO4 pH 5 5 7 7 氧气浓度随时间的变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15．(14分)为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如图实验： (1)如图a所示，室温下，观察到甲处液面上升，乙处液面下降，则该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)，写出该反应的化学方程式：________________ __________________________________________________。 吸热 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 (2)如图b所示，室温下，把装有固体A的试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，向该试管中滴入一定量的液体B，观察到烧杯中的饱和澄清石灰水变浑浊，则该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)，写出一个符合该条件的化学方程式：____________________________________。 放热 CaO＋H2O===Ca(OH)2(合理即可) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 22 (3)如图c所示，室温下，通过仪器丙向仪器丁中的一定浓度的盐酸中加入一定浓度的氢氧化钠溶液，仪器丙的名称为___________。仪器丁的底部有温热感，________(填“能”或“不能”)说明该反应是放热反应，该反应的离子方程式为______________________。 长颈漏斗 能 H＋＋OH－===H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 23 16．(15分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如表(累计值)： ①哪一时间段反应速率最大？________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，本质原因是__________________________________________________ _______________。 ②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率_______ _______________________ (设溶液体积不变)。 2～3 该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 0．025 mol·L－1·min－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 24 (2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是_____(填字母)。 A．蒸馏水 B．KCl溶液 C．CuSO4溶液 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 25 (3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 ①该反应的化学方程式是____________________。 ②该反应达到平衡状态的标志是______(填字母)。 A．Y的体积分数在混合气体中保持不变 B．X、Y的反应速率比为3∶1 C．容器内气体压强保持不变 D．容器内气体的总质量保持不变 E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z AC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 26 解析：(2)C项，加入CuSO4溶液，Zn和Cu2＋反应生成Cu，Zn、Cu与稀盐酸构成原电池而加快反应速率。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 27 17．(14分)分析下图，回答以下问题： (1)电解水生成H2，首先要解决的问题是______________。 (2)标准状况下，11．2 L H2燃烧生成液态的水，放出Q kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：______________________________________________。 (3)氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是____________________________ _____________。 需大量电能 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－4Q kJ·mol－1 原料来源丰富(H2O)、热值高、产物无污染 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 28 (4)氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。氢气在____极上发生______反应，氧气在_____极上发生_______反应。 若电解质溶液为KOH溶液，写出正、负极上的电极反应式： 负极：________________________________________； 正极：_________________________________________。 负 氧化 正 还原 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 29 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 30 18．(15分)汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。 (1)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量， 其工作原理如图1所示。已知：O2－可在固体电解质中 自由移动。 ①NiO电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②外电路中，电子是从________电极流出(填“NiO”或“Pt”)。 ③Pt电极上的电极反应式为_____________________。 氧化 NiO O2＋4e－===2O2－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 31 (2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：2NO＋2CO2CO2＋N2。已知增 大催化剂的比表面积可提高该反应的 速率，为了验证温度、催化剂的比表 面积对化学反应速率的影响，某同学 设计了三组实验，如表所示。 ①表中a＝___________。 ②能验证温度对化学反应速率影响的是实验________(填实验编号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的 变化曲线如图2所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线______(填“甲”或 “乙”)。 1.2×10－3 Ⅰ和Ⅲ 乙 实验编号 t/℃ NO初始浓度/(mol/L) CO初始浓度/(mol/L) 催化剂的比表面积/(m2/g) Ⅰ 280 1．2×10－3 5．80×10－3 82 Ⅱ 280 1．2×10－3 5．80×10－3 124 Ⅲ 350 a 5．80×10－3 82 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 32 解析：(2)①②由表格数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对速率的影响，则温度和反应物的初始浓度要相同，实验Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，则a为1．2×10－3。③因实验Ⅱ催化剂的比表面积大于实验Ⅰ，温度、反应物的初始浓度相同，则实验Ⅱ的反应速率大，先达到化学平衡，故曲线乙表示实验Ⅱ。 实验编号 t/℃ NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度/(mol/L) 催化剂的比表面积/(m2/g) Ⅰ 280 1．2×10－3 5．80×10－3 82 Ⅱ 280 1．2×10－3 5．80×10－3 124 Ⅲ 350 a 5．80×10－3 82 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 33 　　　　　　　　　　　　　 R 6．已知热化学方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH1＝－57．3 kJ/mol eq \f(1,2)H2SO4(浓，aq)＋NaOH(aq)===eq \f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝m kJ/mol 下列说法正确的是(　　) A．上述热化学方程式中的化学计量数表示分子数 B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH2＝－57．3 kJ/mol D．|ΔH1|>|ΔH2| 7．工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98．3 kJ，此时测得SO2的物质的量为1 mol。则下列热化学方程式正确的是(　　) A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196．6 kJ·mol－1 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－98．3 kJ·mol－1 C．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)SO3(g)　ΔH＝＋98．3 kJ·mol－1 D．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)SO3(g)　ΔH＝＋196．6 kJ·mol－1 A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SOeq \o\al(2－,4)) 解析：Zn作负极，Cu作正极。正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，H＋在正极Cu上获得电子生成H2，铜棒的质量不变，c(H＋)逐渐减小。负极反应为Zn－2e-===Zn2+，c(Zn2＋)逐渐增大。由正、负极反应可知，c(SOeq \o\al(2－,4))始终不变。 解析：组别①中0～20 min内，v(CH4)＝ eq \f(0.50 mol－0.25 mol,2 L×20 min)＝0.00625 mol·L－1·min－1， NO2的降解速率为v(NO2)＝2v(CH4)＝0.0125 mol·L－1·min－1，A错误；温度越高反应速率 越快，由实验数据可知0～20 min内，组别① 中CH4物质的量的变化量为0．25 mol，组别②中CH4物质的量的变化量为0．32 mol，则组别②温度高，实验控制的温度为T1<T2，B错误；T1、40 min时，反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40 min时T2对应反应已经达到平衡状态，C正确；温度越高，反应速率越快，则0～10 min内，CH4的降解速率为①<②，D错误。 解析：根据题意可知，实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀，浸泡液呈弱酸性或中性，正极上氧气得到电子，其正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故A正确；根据图像可知，①②的反应速率接近，③④的反应速率接近，且①远大于③，②远大于④，因此，阴离子对反应速率影响不大，NHeq \o\al(＋,4)是影响吸氧腐蚀速率的主要因素，故B错误；NHeq \o\al(＋,4)是影响吸氧腐蚀速率的主要因素，所以向实验④中加入少量NH4Cl固体，能导致铁钉的吸氧腐蚀速率加快，故C正确；①②溶液显酸性，③④溶液显中性，根据图像可知，铁钉的吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液，故D正确。 3X(g)＋Y(g)2Z(g) 解析：(2)标准状况下，11．2 L H2的物质的量为eq \f(11.2 L,22.4 L·mol－1)＝0．5 mol，故2 mol H2燃烧生成液态水放出的热量为eq \f(Q kJ,0.5 mol)×2 mol＝4Q kJ，故该反应的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－4Q kJ·mol－1。 $$