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 单选版）

0 第六章　单元检测 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ 对点 化学能与热能 化学能与热能 化学反应速率 化学反应速率 化学反应与 能量 化学反应速率 化学能与电能 原电池的应用 化学 平衡 化学反应速率 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★ ★★ ★★ ★★ 对点 化学 平衡 化学能与电能 化学反应速率 化学能与电能 化学反应速率与化学平衡 化学反应与能量 化学能与电能 化学反应速率与化学平衡 化学能与电能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 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 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 4 解析：若E1>E2，则该反应为放热反应，A正确；若E1<E2，则该反应为吸热反应，反应体系的总能量升高，B错误；升温、使用催化剂均可使反应速率增大，C正确；在吸热反应中，ΔH>0，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，因此吸热反应中反应物的总键能高于生成物的总键能，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 5 3．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 6 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 7 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 8 6．(2024·河南洛阳新安县高级中学高一下学期期中)一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　　) A．该反应的化学方程式为3B＋4D===6A＋2C B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D) C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为 0.05 mol·L－1·s－1 D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 9 7．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 10 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 8．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 11 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 12 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键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H2的同时消耗了1 mol H2O，可知相同时间内H2的消耗量等于其生成量，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 13 A B C D 10．(2024·黑龙江省哈尔滨市第三中学高一下学期期末)等质量且足量的两份锌粉a、b，分别加入等量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 14 解析：等质量的两份锌粉a、b，分别加入等量的稀H2SO4中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，Zn与CuSO4溶液发生置换反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，置换出的Cu与Zn在稀硫酸中形成原电池，原电池反应使Zn与稀H2SO4反应的反应速率增大，完全反应用时少于b，因为锌过量，稀硫酸等量，生成氢气的量相等，则表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系图像为A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 15 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1.4 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 t/min 2 4.5 5 6 X的转化率 30% 40% 70% 70% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 16 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错误；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 17 12．(2024·河北石家庄无极中学高一下学期第一次月考)某原电池的示意图如图，M、N为两种不同的常见金属，X溶液为酸溶液或碱溶液。下列说法正确的是(　　) A．若M电极为Mg，N电极为Al，则M一定为负极 B．若M电极为Fe，N电极为Cu，则M一定为负极 C．若M电极质量减轻，N电极质量一定增加 D．若M电极质量显著减少，则M一定为负极 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 18 解析：若M电极为Mg，N电极为Al，X溶液为氢氧化钠溶液，则Al为负极，负极上Al失去电子，Mg为正极，得电子，A错误；若M电极为Fe，N电极为Cu，X溶液为浓硝酸，Cu能和浓硝酸反应，Cu被氧化，作负极，Fe在浓硝酸中钝化，B错误；若M电极质量减轻，N电极质量不一定增加，如Mg­Al­氢氧化钠溶液，铝为负极，镁为正极，负极生成Na[Al(OH)4]，正极生成氢气，正极质量不增加，C错误；一般来说，原电池中相对活泼的一极失去电子，为原电池的负极，若M电极质量显著减少，表示M失去电子，则M一定为负极，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19 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 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 解析：电子不能在电解质溶液中传导，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 22 下列说法正确的是(　　) A．两容器的温度：T1<T2 B．甲容器中，0～6 min内用H2表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1 C．甲容器中反应达平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为2∶5 D．甲容器中反应达平衡时CO2的转化率为80% t/min 0 3 6 12 24 36 甲容器/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 0.80 乙容器/mol 0 0.34 0.55 0.70 0.83 0.83 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 23 t/min 0 3 6 12 24 36 甲容器/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 0.80 乙容器/mol 0 0.34 0.55 0.70 0.83 0.83 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 24 t/min 0 3 6 12 24 36 甲容器/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 0.80 乙容器/mol 0 0.34 0.55 0.70 0.83 0.83 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 26 (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。 (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 小于 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 27 17．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。 (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。 铁钉(或铁条等) 铜钉(或其他的惰性电极，如铅笔芯等) 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 28 18．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)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 29 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)。 (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 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 CD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 31 19．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： 原电池原理判断金属的活泼性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 32 (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______________________________________________ ________________。 (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__________________________________。 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 Cu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 33 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 34 　　　　　　　　　　　　　 R 一、选择题(本题共15小题，每小题只有1个选项符合题意) 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 2．(2024·河南信阳高一下学期6月联考)在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如图，下列说法错误的是(　　) eq \x(\a\al(A＋B,反应物,总能量为E1)) eq \o(――――――――――→,\s\up17(发生反应A＋B===C＋D)) eq \x(\a\al(C＋D,生成物,总能量为E2)) A．若E1>E2，则该反应为放热反应 B．若E1<E2，则反应体系的总能量降低 C．升温、使用催化剂均可使反应速率增大 D．在吸热反应中，反应物的总键能高于生成物的总键能 eq \x(\a\al(A＋B,反应物,总能量为E1)) eq \o(――――――――――→,\s\up17(发生反应A＋B===C＋D)) eq \x(\a\al(C＋D,生成物,总能量为E2)) 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。 4．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 5．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 9．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键断裂的同时断裂2 mol H—O键 11．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(　　) 13．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。 14．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，其原理如下图所示，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1 mol O2 15．(2024·黑龙江省哈尔滨市第三中学高一下学期期末)用CO2和H2合成甲醇有利于减少碳排放，其反应原理为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。向甲、乙两个体积都为2.0 L的恒容密闭容器中均充入1 mol CO2和3 mol H2的混合气体，分别在T1、T2温度下进行反应并达到平衡，反应过程中甲、乙两容器中n(CH3OH)随时间的变化情况如下表： 解析：由表格数据可知甲容器对应的反应速率比乙快，则甲中温度高于乙，平衡时甲中甲醇的含量低于乙，可知温度低有利于平衡正向移动，则该反应为放热反应。由以上分析可知T1>T2，A错误；甲容器中，0～6 min内v(CH3OH)＝eq \f(\f(0.60 mol,2.0 L),6 min)＝0.05 mol·L－1·min－1，根据速率之比等于化学计量数之比，v(H2)＝3v(CH3OH)＝0.15 mol·L－1·min－1，B错误；结合题中数据列三段式： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 起始/mol 1 3 0 0 转化/mol 0.8 2.4 0.8 0.8 平衡/mol 0.2 0.6 0.8 0.8 根据压强之比等于气体物质的量之比可得：平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为(0.2＋0.6＋0.8＋0.8)∶(1＋3)＝3∶5，C错误；由以上分析可知，甲容器中反应达平衡时CO2的转化率为eq \f(0.8,1)×100%＝80%，D正确。 二、非选择题(本题共4小题) 16．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： 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)C项，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；D项，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 $$