专题达标检测6 化学反应与能量变化（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）河北专版

(时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题：共14小题，每小题3分，共42分。每题只有一个选项符合题意。 1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是(　　) 解析　A项，太阳能→电能；B项，化学能→电能；C项，太阳能→热能；D项，化学能→热能。 答案　D 2．氧化反应和还原反应分别在两个电极上自发进行时，便能构成原电池。下列氧化还原反应中，在一定条件下不能构成原电池的是(　　) A．2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 B．Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag C．Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O D．2H2＋O2===2H2O 解析　由题意可知，构成原电池的条件有两个：一是必须是氧化还原反应，二是要求氧化剂、还原剂各为一种物质，分别在正、负极发生反应。A、B、D三项所示反应均为氧化还原反应，且氧化剂和还原剂分别为不同物质，符合题意；C项虽是氧化还原反应，但氧化剂和还原剂均为Na2S2O3，不合题意。 答案　C 3．(2024·河北九校联盟期中)火箭使用的液体推进剂是偏二甲肼[(CH3)2N­NH2，N为－2价]和N2O4，发生化学反应：C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．1 molCO2含有的共价键数为3NA C．N2的电子式为N⋮⋮N D．消耗30 g C2H8N2时，转移的电子数为8NA 解析　偏二甲肼 [(CH3)2N­NH2，N为－2价]和N2O4是火箭使用的液体推进剂，两者发生的反应为C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)，该反应为放热反应，即ΔH<0，故A错误；1个二氧化碳分子中含有两个碳氧双键，所以1 mol CO2含有的共价键数为2NA，故B错误；N2中氮原子间共用三对电子，每个N原子还含有一个孤电子对，其电子式为∶N⋮⋮N∶，故C错误；C2H8N2中氮元素的化合价为－2价，N2O4为氧化剂，N2O4中氮元素的化合价为＋4价，产物N2中氮元素的化合价为0价，所以消耗30 g C2H8N2即0.5 mol时，转移的电子数为8NA，故D正确。 答案　D 4．绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一次能源中的水能、地热能、天然气等；二次能源中的电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是(　　) ①太阳能　②风能　③石油　④煤　⑤潮汐能 ⑥木材 A．①②③　　　　　 B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．①②⑤ 解析　绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，太阳能、风能、潮汐能都符合这个要求。 答案　D 5．在25 ℃和101 kPa条件下，1 mol H2和1 mol Cl2发生反应：H2＋Cl22HCl的能量变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．反应现象为气体安静燃烧，火焰为苍白色 B．该反应断键吸收的总能量为679 kJ C．稳定性：Cl2＞H2 D．该反应共放出183 kJ能量 答案　C 6．3A(g)＋2B(s)⥫⥬2C(g)＋3D(g)　ΔH＝＋a kJ·mol-1。上述反应达到平衡时，下列说法正确的是(　　) A．当B(s)的质量不再发生变化时，说明该反应已达到平衡状态 B．若开始时加入3 mol A(g)和2 mol B(s)，则反应达到平衡时共吸收a kJ热量 C．从反应开始到反应达到平衡的过程中，混合气体平均摩尔质量始终不变 D．当用B表示的正反应速率等于用C表示的逆反应速率时，反应已达到平衡状态 解析　当B(s)的质量不再发生变化时，说明A、C、D浓度不再改变，该反应已达到平衡状态，A正确；该反应为可逆反应，若开始时加入3 mol A(g)和2 mol B(s)，则反应达到平衡时生成C(g)的物质的量小于2 mol，生成D(g)的物质的量小于3 mol，所以反应达到平衡时，吸收的热量小于a kJ，B错误；从反应开始到反应达到平衡的过程中，气体总质量增大，气体总物质的量增大，混合气体平均摩尔质量可能改变，C错误；B是固体，不能用B的浓度变化表示反应速率，D错误。 答案　A 7．下列反应条件的控制中不恰当的是(　　) A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快KClO3的分解速率，加入MnO2 D．为加快H2O2的分解速率，把反应容器放到冷水中冷却 解析　冷水温度低，会降低反应速率。 答案　D 8．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下图： 下列说法正确的是(　　) A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 解析　根据能量—反应过程的图像知，状态Ⅰ的能量高于状态Ⅲ的能量，故该过程是放热反应，故A项错误；根据状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，故B项错误；由图Ⅲ可知，生成物是CO2，具有极性共价键，故C项正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，故D项错误。 答案　C 9．室温下，用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1硫酸和蒸馏水进行如表所示的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) 编号 Na2S2O3溶液的体积/mL 硫酸的体积/mL 蒸馏水的体积/mL ① 1.5 3.5 10 ② 2.5 3.5 9 ③ 3.5 3.5 8 ④ 3.5 2.5 9 ⑤ 3.5 1.5 10 浑浊度随时间变化的曲线 A．实验中反应的离子方程式：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O B．实验①②③或③④⑤均可探究反应物浓度对反应速率的影响 C．反应体系中Na2S2O3溶液的浓度对该反应速率的影响比H2SO4小 D．将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线可能为a 解析　Na2S2O3和硫酸反应生成硫酸钠、单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，A正确；实验①②③说明：其他条件相同，随着Na2S2O3溶液浓度增大，反应速率加快；实验③④⑤说明：其他条件相同，随着H2SO4溶液浓度减小，反应速率减慢，B正确；由实验①②③和实验③④⑤的浑浊度变化图像可知，降低混合溶液中Na2S2O3的浓度比降低H2SO4的浓度对该反应浑浊度即化学反应速率的影响程度更大，C错误；将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合，温度升高，反应速率变快，其浑浊度曲线可能为a，D正确。 答案　C 10．干电池原理示意图如下图，电池总反应为：Zn＋2NH===Zn2+＋2NH3↑＋H2↑，下列说法正确的是(　　) A．碳为电池的负极 B．Zn极上发生氧化反应 C．电流由锌极流向碳极 D．H2在Zn片上生成 解析　根据原电池构成条件，锌为负极，故A项错误；根据电池总反应，锌的化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故B项正确；电流是从正极流向负极，即从碳流向锌，故C项错误；正极反应：2H＋＋2e－===H2↑，H2应在碳棒上产生，故D项错误。 答案　B 11．下列措施对增大反应速率明显有效的是(　　) A．Na与水反应时增大水的用量 B．Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸 C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强 D．将铝片改为铝粉，做铝与氧气反应的实验 解析　水的浓度可视为固定不变，因此增加水的用量反应速率不变；铁遇浓硫酸会产生钝化现象，不再产生氢气；压强的改变只能适用于有气体参加的反应；增大固体的表面积可以加快反应速率。 答案　D 12．对于反应Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列叙述不正确的是(　　) A．其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率 B．反应过程中能量关系可用上图表示 C．若将该反应设计成原电池，锌为负极 D．若设计为原电池，当有32.5 g锌溶解时，在标准状况下，正极放出11.2 L气体 解析　锌是固体，一般不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。 答案　A 13．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明上述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 解析　A中，由于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；B中，根据v正(CO)＝v逆(H2O)，可知CO的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡；D中，1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H2，同时消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡。 答案　C 14. (2024·江苏卷)碱性锌锰电池的总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．电池工作时，MnO2发生氧化反应 B．电池工作时，OH－通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成1 mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×1023 解析　MnO2转化为MnOOH，Mn由＋4价降为＋3价，MnO2作氧化剂，发生还原反应，A错误；原电池工作时阴离子向负极移动，B错误；温度较低时，反应速率会降低，C正确；MnO2转化为MnOOH，Mn由＋4价降为＋3价，每生成1 mol MnOOH，转移电子数为1×6.02×1023，D错误。 答案　C 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15．(14分)汽车尾气中含有的一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要原因之一。请回答下列问题： (1)已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图甲所示，则由该反应生成1 mol NO(g)时，____________(填“释放”或“吸收”)____________ kJ能量。 甲 (2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图乙所示： 乙 ①NiO电极上发生的是____________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②外电路中，电子流动方向是从____________(填“NiO”或“Pt”，下同)电极流向____________电极。 ③NiO电极上的电极反应式为____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO和NO，发生如下反应：2CO(g)＋2NO(g)⥫⥬N2(g)＋2CO2(g)，t0时反应达到平衡，测得反应过程中CO2的体积分数与时间的关系如图丙所示。 丙 ①比较大小：a处v正____________b处v逆(填“>”“<”或“＝”)。 ②CO的平衡转化率为____________。 ③能说明上述反应达到平衡状态的是____________(填字母)。 A．CO浓度与CO2浓度均不再变化 B．混合气体密度保持不变 C．反应容器内压强保持不变 D．CO和NO的浓度之比保持不变 解析　(1)1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)，断裂1 mol N≡N键吸收945 kJ能量，断裂1 mol O===O键吸收498 kJ能量，生成2 mol NO(g)中的共价键释放2×630 kJ能量，则反应生成2 mol NO(g)需要吸收(945＋498－2×630)kJ＝183 kJ能量，所以生成1 mol NO(g)时，吸收91.5 kJ能量。 (2)①在NiO电极上NO反应生成NO2，N元素化合价升高，发生的是氧化反应。②NiO电极上NO发生氧化反应，故NiO电极是负极；Pt电极上氧气得电子生成O2-，Pt电极是正极，外电路中，电子流动方向是从负极流向正极，即从NiO电极流向Pt电极。③NiO电极上NO失电子生成NO2，固体电解质可以传导O2-，电极反应式为NO－2e－＋O2-===NO2。 (3)①由题图可知，随着反应进行，反应物浓度降低，正反应速率逐渐减慢，a处v正>b处v正；b处反应达到平衡，b处v正＝b处v逆，所以a处v正>b处v逆。②根据题给数据，设CO和NO的起始量均为2a mol，平衡时NO转化的物质的量为2x mol，列三段式： 　　　　　　 2CO(g)＋2NO(g)⥫⥬2CO2(g)＋N2(g) 初始量/mol 2a 2a 0 0 转化量/mol 2x 2x 2x x 平衡量/mol 2a－2x 2a－2x 2x x 根据平衡时CO2的体积分数为50%可知，＝0.5，解得x＝0.8a, CO的平衡转化率为×100%＝80%。③反应达到平衡状态，各物质浓度保持不变，CO浓度与CO2浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，A符合题意；反应前后气体总质量不变，容器容积不变，气体密度始终不变，混合气体密度保持不变，反应不一定达到平衡状态，B不符合题意；反应前后气体分子数改变，容器容积不变，压强是变量，反应容器内压强保持不变，说明反应达到平衡状态，C符合题意，CO和NO的投料比等于反应中化学计量数之比，CO和NO的浓度之比始终不变，故CO和NO的浓度之比保持不变，反应不一定达到平衡，D不符合题意。 答案　(1)吸收　91.5 (2)①氧化　②NiO　Pt　③NO－2e－＋O2-===NO2 (3)①>　②80%　③AC 16．(14分)某可逆反应：2A(g)⥫⥬B(g)＋D(g)在3种不同条件下进行，B和D的起始浓度均为0，反应物A的浓度随反应时间的变化情况如下表： (1)实验1中，在10～20 min内以物质A表示的平均反应速率为____________，50 min时，v(正)____________(填“＞”“＜”或“＝”)v(逆)。 (2)0～20 min内，实验2比实验1的反应速率____________(填“快”或“慢”)，其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验3比实验1的反应速率____________(填“快”或“慢”)，其原因是________________________________________________________________________。 解析　(1)根据化学反应速率的数学表达式，v(A)＝ mol/(L·min)＝0.013 mol/(L·min)；根据表格数据，实验1在40 min达到平衡，因此50 min时，化学平衡建立，即v(正)＝v(逆)； (2)实验1：前20 min内反应速率是v(A)＝ mol/(L·min)＝0.016 5 mol/(L·min)，实验2：前20 min内反应速率v(A)＝ mol/(L·min)＝0.025 mol/(L·min)，因此实验2比实验1反应快，根据表格数据，实验1和实验2达到平衡时，A的浓度不变，因此实验2可能使用了催化剂； (3)实验3的温度高于实验1，升高温度，化学反应速率加快，因此实验3的反应速率比实验1快。 答案　(1)0.013　＝ (2)快　实验2中使用了催化剂 (3)快　实验3中温度更高 17．(15分)现有反应：A.CaCO3CaO＋CO2↑ B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ C．C＋CO22CO D．2KOH＋H2SO4===K2SO4＋2H2O (1)上述四个反应中属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合如图所示的是____________(填反应序号)。 (2)在常温下，上述四个反应中可用于设计原电池的是____________(填反应序号)，根据该原电池回答下列问题： ①负极材料是锌，负极发生____________(填“氧化”或“还原”)反应；正极的电极反应式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②当导线中有1 mol电子通过时，理论上发生的变化是____________(填序号)。 a．溶液增重32.5 g　　　　b．溶液增重31.5 g c．析出1 g H2 d．析出11.2 L H2 (3)对于反应B，将足量且等量的形状相同的锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中，同时向X中加入少量饱和CuSO4溶液，发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，X反应速率快的原因是____________(填序号)。 a．CuSO4作催化剂 b．加入硫酸铜溶液增大了c(SO) c．Zn首先与Cu2+反应，生成的Cu与Zn、稀硫酸构成原电池 d．加入硫酸铜溶液增大了溶液体积 解析　(1)题图为生成物能量大于反应物能量，则该反应为吸热反应，根据是否有化合价变化判断是否为氧化还原反应。 (2)能设计成原电池的反应通常是放热反应，依据原电池原理可知必须是氧化还原反应；①发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极；②依据电子守恒计算和分析两个电极变化。(3)对于反应B，将足量且等量的形状相同的锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中，同时向X中加入少量饱和CuSO4溶液，锌将铜置换出来与锌形成原电池加快反应速率，所以反应快的为X，据此分析。 答案　(1)C (2)B　①氧化　2H＋＋2e－===H2↑　②bc (3)c 18．(15分)Ⅰ.在恒温条件下将一定量M和N的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中，M和N的物质的量随时间的变化情况如图所示。 (1)该反应的化学方程式为____________________________________(反应物和生成物用符号M、N表示)。 (2)反应开始至4 min，M的平均反应速率为____________________________________。 (3)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是____________。 Ⅱ.在恒温条件下，将a mol N2与a mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。 (4)反应进行到某时刻t时，nt(N2)＝10 mol，nt(NH3)＝6 mol，则a的值为____________。 (5)在合成氨过程中，正反应是放热反应。下列有关说法错误的是____________(填字母)。 a．使用催化剂是为了提高正反应速率，提高生产效率 b．在上述条件下，N2不可能100%地转化为NH3 c．通过控制反应条件，不能提高该反应进行的程度 (6)某合成氨的速率方程为v＝kcα(N2)cβ(H2)cγ(NH3)，根据表中数据，γ＝____________。 实验 v/(mol·L-1·s-1) 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q 解析　(1)由题图可知，该反应为可逆反应，N为反应物、M为生成物，N和M的物质的量变化量之比为(0.3 mol－0.2 mol)∶(0.3 mol－0.1 mol)＝1∶2，由物质的量变化量之比等于化学计量数之比可知，反应的化学方程式为N⥫⥬2M。 (2)由题图可知，4 min时，M的物质的量为0.3 mol，则反应开始至4 min，M的平均反应速率为＝0. 025 mol·L-1·min-1。 (3)由题图可知，a、d点后M和N的量继续改变，说明反应没有达到平衡状态；b、c点后M和N的量不再改变，说明反应达到平衡状态，则表示化学反应处于平衡状态的点是b、c。 (4)由题意可知，某时刻t时，氮气、氨气的物质的量分别为10 mol、6 mol，由化学方程式可知2Δn(N2)＝Δn(NH3)，则(a－10)mol×2＝6 mol，解得a＝13。 (5)使用催化剂可以提高正、逆反应速率，提高单位时间内生成物的物质的量变化量，从而达到提高生产效率的目的，a正确；该反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以在题述条件下，氮气不可能100%地转化为氨气，b正确；该反应是可逆反应，通过控制反应条件，使平衡向正反应方向移动，能达到提高反应进行程度的目的，c错误。 (6)实验1、3中只有NH3的浓度不同，N2、H2的浓度分别对应相等，则将实验1、3的数据分别代入速率方程可得，①q＝kmαnβpγ、②10q＝kmαnβ(0.1p)γ，联立可得＝，解得γ＝－1。 答案　(1)N⥫⥬2M　 (2)0.025 mol·L-1·min-1 (3)b、c　(4)13　(5)c　(6)－1 学科网（北京）股份有限公司 $