周测评(16)化学反应与能量变化-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高一化学学科素养周测评（人教版 山东专版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十六） 9 题 化学·化学反应与能量变化 (考试时间40分钟，总分100分) 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 题号 5 6 答案 1.化学反应中能量变化的根本原因是 A.反应温度的改变 B.化学键的断裂和形成 C.分子间距离的变化 D.物质组成发生变化 2.人类活动利用的能量与化学反应密切相关。下列说法中错误的是 A.化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化 B.化学反应中一定伴随着能量变化 C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.如果一个反应是放热反应，说明反应物总能量大于生成物总能量 3.古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述错误的是 A.“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低 B.“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧豗似火攻”所描述的灿烂烟花是某些金属的焰色反应 C.“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”描述的石灰石煅烧是吸热反应 D.“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能 4.下列反应中符合图示能量变化的是 A.盐酸与碳酸氢钠的反应 ↑能量 …反应物 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4C1反应 C.燃料的燃烧反应 一生成物 反应过程 D.灼热的炭与CO2反应 5.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量纯醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加 人盐酸，剧烈反应，醋酸逐渐凝固。由此可知 () A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应 B.该反应中，热能转化为化学能 C.醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应 D.该反应的离子方程式为CO?+2H+一CO2个+H2O 高一学科素养周测评（十六）化学第1页（共4页） 衡水真 6.下列有关电池的说法错误的是 班级 A.手机用的锂离子电池属于二次电池 B.燃料电池可以把化学能转化为电能 C.锌锰干电池中，锌电极是负极 姓名 D.锌铜原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 7.下列装置中能构成原电池的是 得分 Fe Ag 稀硫酸 AgNO,溶液 AgNO,溶液 酒精 甲 乙 丙 丁 A.只有甲 B.只有乙 C.只有丙 D.除乙均可以 二、选择题：本题共3小题，每小题8分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要 求，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。 题号 8 9 10 答案 8.某电池的总反应式为Cu十2Ag+Cu2++2Ag,该原电池的正确组合是 () 选项 A B C D 正极材料 Cu Ag Ag Cu 负极材料 Ag Cu Cu Ag 电解质溶液 AgNO AgNO CuSO CuSO 9.锌-空气电池（原理如图）适宜用作城市电动车的动力电源，放 石墨电极 Zn电极 电时Zn转化为ZnO。则该电池放电时下列说法正确的是 KOH 溶液 A.将化学能转化为电能 B.氧气在石墨电极上发生还原反应 多孔板 C.电流由Zn电极经导线流向石墨电极 D.该电池放电时OH向石墨电极移动 10.某小组为研究原电池原理，设计如图装置。下列叙述正确的是( A.a和b不连接时，铁片上会有H2产生 B.a和b用导线连接时，Cu2+移向Cu电极 C.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2++2eCu D.a和b连接时，溶液从浅绿色逐渐变成蓝色 CuSO4溶液 题密卷 高一学科素养周测评（十六）化学第2页（共4页） D 三、非选择题：本题共2小题，共48分。 11.(24分)I.为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示的三套实验 装置： 回答下列问题： (1)上述3个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置 是 (填装置序号)。 (2)某同学选用装置a进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管中加人适 量了NaOH溶液与稀硫酸，该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应，U形管 中可观察到的现象是 (3)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2十2H2O=4KOH十3O2↑) 是放热反应还是吸热反应。 方法①：选择装置 (填装置序号)进行实验； 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴 蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是 (填“吸热”或“放 热”)反应。 Ⅱ.(4)如图所示，把试管放入盛有饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片， 再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，回答下列问题： 0 稀盐酸 镁片 饱和 石灰水 ①实验中观察到的现象是 ②产生上述现象的原因是 ③写出有关反应的离子方程式： ④由实验推知，MgC12溶液和H2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)镁 片和盐酸的总能量。 D 高一学科素养周测评（十六）化学第3页（共4页）》 衡水真题 12.(24分)I.由A、B、C、D四种金属按表中装置图进行实验。 D 装置 稀硫酸 CuSO,溶液 稀硫酸 分 乙 丙 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中作正极的是 (填“A”或“B”)。 (2)装置乙溶液中C电极反应： ;外电路中电子由 (填“C极向B极移动”或“B极向C极移动”)。 (3)装置丙中金属A上电极反应属于 (填“氧化反应”或“还原反应”)。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是 Ⅱ.阅读下列短文并填空。 氢燃料电池是氢气和氧化剂通过特定装置发生反应将化学能转变为电能的化学 电源。“绿色办奥”是北京冬奥会四大办奥理念之首，在“双碳”目标驱动下，全球首次 服务体育赛事的大批量氢燃料客车在北京冬奥会上闪亮登场。氢燃料客车还搭载了 “U度”综合热管理技术。该技术可将氢燃料电池所产生的“废热”循环利用，为车内采暖、 除霜、除雾提供能量。该车的极寒动力电池能让车辆实现零下30摄氏度极寒低温起动。 (5)氢燃料电池工作时负极通入的物质是 (6)氢燃料客车的氢燃料电池工作时涉及的能量转化形式有 (填标号，下同)。 a.电能转化为化学能 b.化学能转化为电能 c.化学能转化为热能 d.太阳能转化为电能 (7)氢燃料电池生成1molH2O时，通过线路的电子是 mol。 (8)下列关于氢燃料客车的说法正确的是 a.氢燃料客车环保，助力实现“双碳”目标 b.氢氧燃料电池工作时的总反应为2H2十O2=2H2O c.氢燃料客车不能在极寒天气中使用 密卷 高一学科素养周测评（十六）化学第4页（共4页）·化学· (5)根据化学方程式可知，该反应中，化合价升 高的是C,氧化剂（所含元素化合价降低的物质） 是SiO2。 (6)在硅酸铜钡中的铜元素化合价为十2价，硅 元素化合价为十4价，氧元素的化合价为 一2价，钡元素的化合价为十2价，根据化合物 中正负化合价的代数和为0可得：（十2）十 (+2)+(+4)×2+(一2)×x=0,解得x=6。 12.(1)+4 SiO,+2NaOH=Na2 SiO++H2 O (2)空气中含有二氧化碳，氢氧化钠能与二氧化 碳反应生成碳酸钠取少量白色固体放入试管 中溶解，滴入氯化钙溶液产生白色沉淀；再取少 量白色固体放人试管中，滴入稀盐酸，将产生的 气体通入澄清的石灰水中 (3)取少量白色固体放入试管中溶解，滴入酚 酞，溶液变红；再取少量白色固体放入试管中， 滴入足量的稀盐酸，不产生气泡 【解析】(1)根据化合物中化合价代数和为0的原 2024一2025学年度学科素养周测评( 一、选择题 1.B【解析】化学反应进行过程中原子之间进行重 新组合，原来物质中的化学键首先要断裂，然后 原子之间重组形成新化学键，旧键断裂和新键形 成过程中都有能量变化，故化学反应中能量变化 的根本原因是反应过程中化学键的断裂与形成， 故选B。 2.C【解析】化学反应中的能量变化通常表现为热 量的变化，A正确；化学变化一定伴随着能量的 变化，B正确；一个化学反应是放热还是吸热主要 取决于反应物的总能量与生成物总能量的相对 大小，与外界条件没有关系，C错误；反应物总能 量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放 出能量还是吸收能量，反应物总能量大于生成物 总能量，说明该反应是放热反应，D正确。 3.D【解析】冰转化为水是吸热过程，反应物的总 能量小于生成物的总能量，等质量的水和冰相比， 冰的能量更低，A正确；某些金属灼烧会发出不同 的颜色，灿烂美丽的烟花是某些金属的焰色反应， 焰色反应是物理变化，B正确；石灰石的煅烧是吸 热反应，C正确；题给信息体现了燃烧，燃烧是剧烈 的发光发热的氧化还原反应，因此这里的变化是化 学能转化为热能和光能，D错误。 4.C【解析】由题千图示信息可知，该反应的反应 物总能量高于生成物总能量，为放热反应，盐酸 与碳酸氢钠的反应、Ba(OH)2·8H2O与NH,CI ·25 参考答案及解析 则，设硅的化合价为x,硅酸钠Na2SiO3中（十1）X 2十x十（一2）×3=0，解得x=十4；氢氧化钠和二 氧化硅反应，生成硅酸钠和水，则反应的方程式为 SiO2+2NaOH—Na2SiO3+H2O。 (2)猜测的理由是氢氧化钠会和空气中的二氧化碳 等气体接触，生成的白色固体可能是碳酸钠。 在实验室检验碳酸根离子的方法：取少量白色 固体放入试管中溶解，滴入氯化钙溶液，产生白 色沉淀；再向另一份样品中滴加盐酸，有气泡产 生，然后将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰 水变浑浊，则证明碳酸根存在。 实验方案：取少量白色固体放入试管中溶解，滴 入氯化钙溶液产生白色沉淀；再取少量白色固 体放入试管中，滴入稀盐酸，再将产生的气体通 入澄清的石灰水中。 (3)实验方案：取少量白色固体放入试管中溶 解，滴入酚酞，溶液变红；再取少量白色固体放 入试管中，滴入足量的稀盐酸，不产生气泡。 十六)化学·化学反应与能量变化 反应、灼热的炭与CO2反应均为吸热反应，燃料 的燃烧反应为放热反应，故选C。 5,B【解析】醋酸逐渐凝固，温度下降，可知 NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应，A错误；该 反应为吸热反应，热能转化为化学能，储存在新物 质中，B正确；醋酸与NH HCO3未接触，未发生反 应，C错误；HCO5不能拆，反应的离子方程式为 HCO5+Ht—H2O+CO2个，D错误。 6.D【解析】手机用的锂离子电池可以反复的充 放电，属于二次电池，A正确；燃料电池属于原电 池，可把化学能转化为电能，B正确；锌锰千电池 中，锌电极失电子，是负极，C正确；铜锌原电池工 作时，锌是负极，铜是正极，电子沿外电路从负极 流向正极，即锌电极流向铜电极，D错误。 7.C【解析】甲装置中没有形成闭合回路，不能构 成原电池，A不符合题意；乙装置中两个电极是 相同的电极材料，不能构成原电池，B不符合题 意；丙装置中满足两个活泼性不同的电极，两个 电极间接接触，形成了闭合回路，能构成原电池， C符合题意；丁装置中酒精是非电解质，不能构成 原电池，D不符合题意。 二、选择题 8.B【解析】根据电池的总反应式Cu十2Ag Cu+十2Ag分析，铜化合价升高，作负极，银离子 变为银单质，化合价降低，在正极上反应，而电解 D 衡水真题密卷 液是含银离子的盐溶液即硝酸银溶液，B符合 题意。 9.AB【解析】由图可知，该装置为化学能转化为 电能的原电池，石墨电极为电池的正极。氧气在 正极上得到电子发生还原反应：O2十4eˉ十2H2O 一4OH;锌电极为电池的负极，发生氧化反 应：2Zn-4e+40H-—2Zn0+2H20。由分 析可知，该装置为化学能转化为电能的原电池，A 正确；由分析可知，石墨电极为电池的正极，氧气 在正极上得到电子发生还原反应，B正确；由分析 可知，锌电极为电池的负极，石墨电极为电池的 正极，则电流由正极石墨电极经导线流向负极锌 电极，C错误；由分析可知，锌电极为电池的负极， 石墨电极为电池的正极，则电池放电时阴离子移 向负极，即氢氧根离子向锌电极移动，D错误。 10.BC【解析】a和b不连接时，铁片与铜离子发 生置换反应，Fe十Cu+-Fe2+十Cu,铁片表面 有铜生成，A错误；a和b用导线连接时构成原 电池装置，铁为负极，铜为正极，阳离子移向正 极，B正确；a和b用导线连接时构成原电池装 置，铁为负极，铜为正极，正极的反应为Cu2+十 2e-Cu,C正确；a和b连接时构成原电池装 置，铁为负极，Fe一2e—Fe2+,铁会溶解；铜 为正极，Cu2+十2e—Cu,溶液从蓝色逐渐变 成浅绿色，D错误。 三、非选择题 11.I.(1)c (2)放热 左端液面降低，右端液面升高 (3)a(或b)放热 Ⅱ.(4)①镁片上有大量的气泡产生；镁片逐渐 溶解；烧杯中有晶体析出②镁与盐酸反应产 生氢气，该反应为放热反应，氢氧化钙在水中的 溶解度随温度升高而减小，故析出氢氧化钙 晶体 ③Mg+2H+—Mg2++H2个 ④小于 【解析】装置a中，若反应放热，锥形瓶内温度会 升高，压强增大，会出现红墨水左低右高，若反 应吸热，锥形瓶内温度会降低，压强减小，会出 现红墨水左高右低：装置b中，若反应放热，具 支试管内温度会升高，压强增大，会出现导管口 冒泡，恢复室温后水倒吸形成一端水柱，若反应 吸热，具支试管内温度会降低，压强减小，会出 现水倒吸，形成水柱，恢复室温后水柱消失的现 象；装置C不能形成密闭体系，不能验证反应是 吸热反应还是放热反应。 I.(1)装置c不能形成密闭体系，不能用装置c 验证反应是吸热反应还是放热反应。 ·2 学科素养周测评 (2)酸碱中和反应放热，结合分析可知U形管中可 观察到的现象是左端液面降低，右端液面升高。 (3)方法①：结合分析可知装置a(或b)均能验证 超氧化钾与水的反应(4KO2十2H20 4KOH十3O,2个)是放热反应还是吸热反应。 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包襄并 放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片 刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应的进 行使温度达到了脱脂棉的着火点，因此说明该 反应是放热反应。 Ⅱ，(4)①把试管放入盛有饱和石灰水的烧杯 中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5mL 盐酸于试管中，观察到的现象是镁片上有大量 的气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中有晶体 析出。 ②产生上述现象的原因是镁与盐酸的反应是放 热反应，放出的热量通过小试管传递给饱和石 灰水，使Ca(OH)2溶解度降低而析出 Ca(OH)2固体。 ③镁与盐酸反应的离子方程式为Mg十2H —Mg2++H2个。 ④镁与盐酸的反应是放热反应，则MgCl2溶液 和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量。 12.I.(1)B (2)Cu2++2e—CuB极向C极移动 (3)还原反应 (4)D>A>B>C Ⅱ.(5)H2 (6)bc (7)2 (8)ab 【解析】I,(1)图甲中金属A不断溶解，由金属 单质被氧化为金属离子，根据原电池工作原理， A应为负极，B应为正极。 (2)装置乙中C的质量增加，溶液中的Cu2+被 还原为Cu单质附着在C上，C为正极，B为负 极，电极反应式为Cu+十2e一Cu;外电路中 电子由负极B极向正极C极移动。 (3)装置A上有气体产生，电极反应式为2H+ 十2一H2个，A为正极，发生还原反应。 (4)根据构成原电池的条件，一般金属性强的作负 极，综上所述，金属性强弱顺序是D>A>B>C。 Ⅱ.(5)氢燃料电池工作时负极通入的物质是 H2。 (6)氢氧燃料电池属于原电池，工作时，化学能 转化为电能，在反应过程中放热，化学能转化为 热能。 ·化学· (7)氢氧燃料电池中由总反应2H2十O2 2H20可知，每生成2molH20时，转移电子 4mol,所以每生成1molH20理论上电路中通 过的电子为2mol。 (8)氢燃料客车环保，工作时，氢气和氧气反应， 2024一2025学年度学科素养周测评( 一、选择题 1.D【解析】在铁制品表面刷油漆，可以隔绝空气 和水分，延缓铁的锈蚀速率，A不符合题意；向 H2O2溶液中加入MnO2制取O2,MnO2是催化 剂，可以加快反应速率，B不符合题意；升温，有助 于提供面团发酵速率，C不符合题意；在糖果制作 过程中添加着色剂，使糖果色泽鲜艳，与反应速 率无关，D符合题意。 2.D【解析】在盐酸不变时，反应温度越高，等质 量的固体物质的表面积越大，反应速率越快。根 据表格反应条件可知：在反应温度为40℃时， CaCO3为粉末状时反应速率最快，故选D。 3.B【解析】由化学反应速率之比等于化学计量数之 比可知，物质的反应速率与化学计量数的比值越大， 反应速率越快，由题给数据可得：CA)= 0.5mol·L1·min1 2 =0.25mol·L-1·min1、 o(B)_0.9mol·L1·min 3 -=0.3mol·L1·min1、 3 _05molL·mim=0,25malL1· 2 2 min1,D)_Q2为mol·L.min 、1 1 =0.25mol·L1· min1,则表示反应速率最快的是v(B),故选B。 4.B【解析】不同的化学反应，反应限度不一定相 同，A错误；一定条件下，炼铁高炉尾气中反应达 到了限度，CO含量不随高炉高度的改变而改变， B正确；化学反应有一定的限度，外界条件改变， 平衡发生移动，反应限度发生改变，C错误；当一 个化学反应在一定条件下达到限度时，正逆反应 速率相等，反应仍在进行，D错误。 5.B【解析】A为固体，浓度不变，不能用单位时间 内浓度变化量表示反应速率，A错误；速率之比 等于化学计量数之比，则(B):v(C)：(D)= 3：2:1,B正确；2min内，B的浓度减少 0.6mol·L1,2min内用B表示的平均反应速 率v(B)=0.6molL 2 min -=0.3mol·L-1· min1,不是2min末的瞬时速率，C错误；A为固 体，适当增加A的物质的量，反应速率不变，D错误。 ·2 参考答案及解析 生成水，助力实现“双碳”目标，a正确；氢氧燃料 电池工作时的总反应为氢气和氧气反应生成 水，化学方程式为2H2十O2—2H20,b正确； 氢氧燃料电池工作时的总反应为氢气和氧气反 应生成水，能在极寒天气中使用，C错误。 七)化学·化学反应的速率与限度 6.D【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，A正 确；该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化 为生成物，则达到平衡状态时，H2(g)和I2(g)不 能全部转化为HI(g),B正确；化学平衡状态为一 定条件下的动态平衡，当外界条件发生改变时， 原有的平衡状态可能被破坏，然后重新达到平衡 状态，C正确；单位时间内生成n mol H2(g)的同 时生成n mol I2(g),表示的都是逆反应速率，无 法判断平衡状态，D错误。 7.A【解析】t1时，反应未达平衡状态，v正(O2)> 递(O2),根据速率之比等于计量数之比，则 2x迷(O2)=v运(S02),即有2u正(O2)>v送(S02),A 正确；2时，反应达平衡状态，处于动态平衡，反应并 未停止，B错误；实际生产中考虑到设备、催化剂等 因素，并不是温度越高越好，C错误；恒容容器中充 入氨气，虽然压强增大，但是各物质浓度不变，分压 不变，反应速率不变，D错误。 二、选择题 8.B【解析】可逆反应达到平衡状态，各物质的浓度 都不为0。若Y2为0.2mol·L1,则Y2的浓度减 小0.1mol·L1,根据方程式可知，同时X2的浓度 减小0.1mol·L,则X,的浓度变为0，A不符合 题意；若Y2为0.35mol·L,则Y2的浓度增大 0.05mol·L1,根据方程式可知，同时X2的浓度增 加0.05mol·L1、Z的浓度减小0.1mol·L1,则Z 的浓度变为0.1mol·L1、X的浓度变为 0.15mol·L1,B符合题意；若X2为0.2mol· L1,则X2的浓度增加0.1mol·L-1,根据方 程式可知，Z的浓度减小0.2mol·L1,则Z的 浓度变为0，C不符合题意；若Z为0.4mol·L1,则 Z的浓度增加0.2mol·L1,根据方程式可知，X2 的浓度减小0.1mol·L1,X2的浓度变为0，D不符 合题意。 9.CD【解析】化学反应达到平衡状态时，正、逆反 应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物 理量不变。反应物和生成物浓度相等不能作为 判断达到平衡状态的标志，A错误；v(CO2)= (H2)没有标注正逆反应速率，且不符合两者的 化学计量数关系，不能判定平衡状态，B错误；单 D