第6章 化学反应与能量 单元检测-【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（人教版2019 不定项版）

0 第六章　单元检测 时间：75分钟　 满分：100分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2 2．下列说法正确的是(　　) A．化学键的变化必然会引起能量变化，所以，能量变化也一定会引起化学变化 B．所有化学变化的能量都可以通过原电池转化为电能 C．所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒 D．化学变化一定会引起物质种类的变化，所以体系内物质种类变化一定发生了化学变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 3 解析　物质三态之间的转变也存在热量的变化，而物质三态之间的转变是物理变化，故A错误；只有自发进行的氧化还原反应，才可以通过原电池将化学能转变为电能，故B错误；核变化虽然产生了新物质，但不是化学反应，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4 3．下列说法不正确的是(　　) A．原电池负极被氧化 B．任何化学反应都能设计成原电池 C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变 D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5 4．某温度下，浓度均为1 mol·L－1的两种气体X2和Y2在恒容密闭容器中反应生成气体Z。反应2 min后，测得参加反应的X2的浓度为0．6 mol·L－1，用Y2表示的反应速率v(Y2)＝0．1 mol·L－1·min－1，生成的c(Z)为0．4 mol·L－1，则该反应的化学方程式是(　　) A．X2＋2Y2===2XY2 B．2X2＋Y2===2X2Y C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y2===2XY3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7 解析　升高温度，反应速率增大，故v正、v逆都增大，A错误；通过改变容器容积来增大压强，正、逆反应速率都增大，C错误；达到平衡时，正、逆反应速率相等，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8 解析　S是固体，不能用其单位时间内浓度的变化量来表示反应速率，故B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mL A 25 5 0．1 10 0．1 5 B 25 5 0．2 5 0．2 10 C 35 5 0．1 10 0．1 5 D 35 5 0．2 5 0．2 10 7．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 8．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法错误的是(　　) A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极上发生还原反应 C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过0．2 mol电子，锌的质量理论上减小6．5 g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11 9．H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意图如下。 下列说法错误的是(　　) A．①→②吸收能量 B．②→③形成了N—H键 C．选择不同的催化剂会同 等程度改变反应速率 D．该反应为放热反应 解析　催化剂有选择性，不同催化剂不会同等程度改变反应速率，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12 a电极 b电极 X溶液 实验现象 A 石墨 石墨 CuCl2 a极质量增加，b极放出无色气体 B 石墨 Fe 乙醇 a极质量增加，b极放出无色气体 C Cu Fe CuSO4 a极质量增加，b极质量减少 D 石墨 石墨 HCl a、b极都放出无色气体 10．下列对如图所示装置实验现象的描述正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 13 解析　A、D两项两极电极材料相同，且无化学反应发生，不能构成原电池；B项中无电解质溶液(乙醇为非电解质)，不能构成原电池，且无化学反应发生；C项，构成原电池，Cu(a)作正极，铜离子发生还原反应生成铜单质附着在Cu(a)极上，质量增加，Fe(b)作负极，铁发生氧化反应，质量减少，正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 15 解析　A项，由于该反应是一个气体体积增大的反应，当体系的压强不再发生变化时，说明反应达到化学平衡状态；B项，根据v正(CO)＝v逆(H2O)，可知相同时间内CO的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态；D项，1 mol H—H键断裂的同时生成2 mol H—O键，这都是指的逆反应，不能说明反应达到化学平衡状态。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 17 解析　X、Y、Z都是气体，随着反应的进行，气体总质量不变，容器容积不变，则混合气体的密度始终不变，A错误；6 min时，X的转化率为70%，即反应消耗了2．8 mol X，由化学方程式可知，反应消耗了1．4 mol Y，则容器中剩余0．6 mol Y，C正确；其他条件不变，将X的物质的量改为10 mol，当2 mol Y完全反应时可得到4 mol Z，但Y不可能完全反应，所以得到的Z小于4 mol，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 19 A．曲线Ⅰ是N2O5的浓度变化曲线 B．曲线Ⅱ是O2的浓度变化曲线 C．N2O5的浓度越大，反应速率越快 D．0～2 min内，O2的反应速率为0．40 mol·L－1·min－1 t/min 0 1 2 3 4 c(N2O5)/(mol·L－1) 0．160 0．114 0．080 0．056 0．040 c(O2)/(mol·L－1) 0 0．023 0．040 0．052 0．060 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20 t/min 0 1 2 3 4 c(N2O5)/(mol·L－1) 0．160 0．114 0．080 0．056 0．040 c(O2)/(mol·L－1) 0 0．023 0．040 0．052 0．060 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 解析　电子不能在电解质溶液中传导，A错误；每转移4 mol电子消耗1 mol O2，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 小于 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 23 (2)欲使合成甲醇的化学反应速率加快，请写出两条措施：______________ ___________________________________________________________。 (3)下列事实能表明该反应已达平衡状态的是________(填字母)。 A．CO2(g)的浓度不再发生变化 B．单位时间内消耗1 mol CO2的同时生成3 mol H2 C．在一个绝热的容器中，混合物的温度不再发生变化 D．在一个容积固定的容器内，压强不再发生变化 升高温度、使用合适的催化剂、增大压强、增大反应物的浓度等(任写两条即可) ABCD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 24 17．(12分)利用生活中或实验室中的常用物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白： (1)实验原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 (2)实验用品：电极(______________、_________________________________)、稀硫酸、导线、烧杯、耳机。 铁钉(或铁条等) 铜钉(或其他的惰性电极，如铅笔芯等) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 (3)①按如图所示装置连接好实验仪器，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中化学能转化为______，在耳机中_______又转化为声波这种能量。 ②在该原电池中，Fe在____极发生了______反应，H＋在____极发生了_____反应。 电能 电能 负 氧化 正 还原 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 26 18．(12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，实验记录如下(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”)，根本原因是____________________________________________________ _______。 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)。 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 2～3 该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，反应速率较快 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 19 20 27 (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．KNO3溶液 D．CuSO4溶液 CD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 29 19．(12分)某化学兴趣小组的几位同学探究原电池原理的应用时，做了如图的实验： Ⅰ．原电池原理判断金属的活泼性 (1)实验前，甲同学认为“构成原电池的负极总是较活泼的金属材料”，若根据他的判断，两个装置中的Al都是____极；实际实验时发现两个装置中的电流表偏转方向不同，得出的结论是___________________________________________________________。 正 利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的电解质 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 30 (2)乙同学利用打磨过的铜片和铝片设计了如图的实验装置，并测量和绘制了原电池的电流(I)随时间(t)的变化曲线(极短时间内电流反转)，则图中t1时刻之后阶段，负极材料是_____，正极反应式为______________________________。 Cu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 Ⅱ．铜与浓硝酸反应探究 (3)乙同学又将铜片直接放入浓硝酸中： ①实验现象为________________________________，溶液显蓝色。 ②待反应停止后，若铜有剩余，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是____________________________________(用离子方程式表示)。 铜片逐渐溶解，有红棕色气体生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 33 20．(14分)某温度时，在一个2 L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： (1)该反应的化学方程式为____________。 (2)从开始至2 min，B的平均反应速率为 ___________________；平衡时，C的浓度为 ___________，A的转化率为_____。 0．2 mol·L－1·min－1 1．2 mol·L－1 50% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 34 (3)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____ (填字母)。 A．A、B、C的物质的量之比为3∶1∶3 B．相同时间内消耗3 mol A，同时生成3 mol C C．相同时间内消耗3n mol A，同时消耗n mol B D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 E．B的体积分数不再发生变化 CE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 35 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 36 (3)A、B、C的物质的量之比为3∶1∶3时，正、逆反应速率不一定相等，不能判定反应已达到化学平衡状态；相同时间内消耗3 mol A，同时生成3 mol C，都代表正反应速率，不能判定反应已达到化学平衡状态；相同时间内消耗3n mol A，同时消耗n mol B，说明B的正、逆反应速率相等，达到平衡状态；A、B、C均为气态，反应前后气体的总质量不变，不能判定反应已达到化学平衡状态；B的体积分数不再发生变化，说明B的量不再变化，达到平衡状态。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 37 　　　　　　　　　　　　　 R 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意，每小题2分，共20分) 1．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2Oeq \o(=====,\s\up17(激光))2H2↑＋O2↑，下列说法正确的是(　　) A．水的分解反应是放热反应 B．氢气是一次能源 C．使用氢气作燃料将会增加温室效应 D．在这一反应中，光能转化为化学能 解析　用X2表示的反应速率v(X2)＝eq \f(0.6 mol·L－1,2 min)＝0．3 mol·L－1·min－1。用Z表示的反应速率v(Z)＝eq \f(0.4 mol·L－1,2 min)＝0．2 mol·L－1·min－1。X2、Y2和Z的反应速率之比即为化学方程式中相应物质的化学计量数之比，则v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)＝3∶1∶2，根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y，故可得出反应的化学方程式为3X2＋Y2===2X3Y。 5．已知反应A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)，下列说法中正确的是(　　) A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．升高温度有利于反应速率的增大，从而缩短达到平衡的时间 C．通过改变容器容积来增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．达到平衡时，正反应速率大于逆反应速率 6．将28 g铁粉和16 g硫粉混合堆放在陶土网上，用烧红的玻璃棒的一端接触混合物引发反应Fe(s)＋S(s)eq \o(=====,\s\up17(△))FeS(s)，移开玻璃棒后，反应保持红热状态剧烈进行至反应物完全反应。下列说法错误的是(　　) A．该反应是放热反应 B．若完成该反应需要1 min，则该反应用S表示的反应速率v(S)＝0．5 mol·L－1·min－1 C．该反应在理论上可以设计成原电池 D．增加Fe的量，不能显著增大该反应的速率 二、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意，每小题4分，共20分) 11．在一定温度下，某容积不变的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该可逆反应已达到化学平衡状态的是(　　) A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时生成2 mol H—O键 12．已知反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)，某研究小组将4 mol X和2 mol Y置于一容积不变的密闭容器中，测定t min内X的转化率，得到的数据如表所示，下列判断正确的是(　　) t/min 2 4．5 5 6 X的转化率 30% 40% 70% 70% A．随着反应的进行，混合气体的密度不断增大 B．反应在5．5 min时，v正(X)＝v逆(Z) C．6 min时，容器中剩余0．6 mol Y D．其他条件不变，将X的物质的量改为10 mol，则可得到4 mol Z 13．氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应：ClOeq \o\al(－,3)＋3HSOeq \o\al(－,3)===3SOeq \o\al(2－,4)＋Cl－＋3H＋。已知该反应的速率随c(H＋)的增大而加快。如图为用ClOeq \o\al(－,3)在单位时间内物质的量浓度变化表示的反应速率－时间图。下列说法不正确的是(　　) A．反应开始时速率增大可能是c(H＋)增大所致 B．纵坐标为v(Cl－)的v­t曲线与图中曲线完全重合 C．图中阴影部分的面积表示t1～t2时间内ClOeq \o\al(－,3)的物 质的量的减少量 D．后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减少 解析　图中阴影部分的面积应为t1～t2时间内ClOeq \o\al(－,3)的物质的量浓度的减少量，C错误。 14．某实验探究小组研究320 K时N2O5的分解反应：2N2O54NO2＋O2。如图是该小组根据所给表格中的实验数据绘制的。下列有关说法正确的是(　　) 解析　结合表格中N2O5和O2的初始浓度及曲线的变化趋势可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的浓度变化曲线，A、B错误；利用表格中数据进行计算，无论是用N2O5的浓度变化，还是用O2的浓度变化得出的反应速率都随着反应的进行而减小，而随着反应的进行，N2O5的浓度减小，O2的浓度增大，C正确；0～2 min内O2的反应速率为eq \f(0.040 mol·L－1,2 min)＝0．020 mol·L－1·min－1，D错误。 15．某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3，其原理如图所示，其中A、B为多孔材料。下列说法不正确的是(　　) A．电解质溶液中电流的方向由B到A，电子的流向与之相反 B．电极A表面反应之一为NO－3e－＋2H2O===NOeq \o\al(－,3)＋4H＋ C．电极A附近的c(NOeq \o\al(－,3))增大 D．该电池工作时，每转移4 mol电子，消耗2 mol O2 三、非选择题(本题共5小题，共60分) 16．(10分)由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。该反应进行过程中能量的变化(单位为kJ·mol－1)如图所示。请回答下列问题： (1)观察图像可知上述反应过程中，断裂反应 物中的化学键吸收的总能量________(填“大于” “小于”或“等于”)形成生成物中的化学键释放 的总能量。 解析　(1)②在3～4 min时间段内，n(H2)＝eq \f(0.112 L,22.4 L·mol－1)＝0．005 mol，消耗盐酸的物质的量为0．01 mol，故v(HCl)＝eq \f(0.01 mol,0.4 L×1 min)＝0．025 mol·L－1·min－1。 (2)加入蒸馏水及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量；加入KNO3溶液，H＋浓度减小，但酸性溶液中NOeq \o\al(－,3)具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成；加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，反应速率加快。 2NOeq \o\al(－,3)＋2e－＋4H＋===2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 解析　(2)Al的活泼性强于Cu，但Al在浓硝酸中会钝化，形成一层致密的氧化膜，阻止反应的继续进行，因此0→t1时刻应为Al钝化过程的原电池反应，Al作负极，而t1时刻后，Al钝化，不再和浓硝酸反应，此时Cu作负极。 (3)②反应停止后，溶液中还存在一定量的NOeq \o\al(－,3)，加入硫酸酸化后，形成了稀硝酸，发生的反应为3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 3A3C＋B 解析　(1)根据图示可知，A的浓度减小，B、C的浓度增大，反应物为A，生成物为B和C；各物质浓度的变化量分别为Δc(A)＝(2．4－1．2) mol·L－1＝1．2 mol·L－1，Δc(C)＝1．2 mol·L－1，Δc(B)＝0．4 mol·L－1，根据各物质浓度变化量之比等于化学计量数之比，可知三者化学计量数之比为3∶3∶1，所以该反应的化学方程式为3A3C＋B。 $$