阶段质量检测(1) 化学反应与能量变化-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（苏教版）

阶段质量检测(一)　化学反应与能量变化 (本试卷满分100分) 一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分) 1.下列有关说法正确的是 (　　) A.绿色植物通过光合作用,将光能转化为电能 B.风能、太阳能、化石燃料等都是清洁能源 C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放出的热量低于相同质量的矿物燃料 D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位,有利于节能环保 2.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是 (　　) A.H2O的分解反应是放热反应 B.氢能源已被普遍使用 C.2 mol H2O(l)具有的总能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的能量 D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值 3.化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是 (　　) A.有能量变化是化学反应的基本特征之一 B.图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能 C.图Ⅱ所示的反应为放热反应 D.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成 4.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是 (　　) A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B.增加反应物的用量,一定会增大化学反应速率 C.光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 D.对于任何化学反应,反应速率越大越好 5.(2025·天津和平区高一检测)镁粉在火星上可以扮演地球上煤的角色,反应Mg+CO2MgO+CO可以为火星上的采矿车、电站等提供热能。下列关于该反应的说法中,不正确的是 (　　) A.属于放热反应 B.反应物的总能量低于生成物的总能量 C.属于氧化还原反应 D.能量变化与化学键的断裂和形成有关 6.(2025·长春市南关区高一期中)下列有关化学反应速率的说法正确的是 (　　) A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减慢 C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应的速率减慢 D.100 mL 2 mol·L-1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变 7.在容积固定的4 L密闭容器里,进行可逆反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),并达到平衡,在此过程中,以Y的浓度改变表示的反应速率v(正)、v(逆)与时间t的关系如图。则图中阴影部分面积表示 (　　) A.X的浓度减少量　 B.Y的物质的量减少量 C.Z的浓度增加量 D.X的物质的量减少量 8.硫酸是一种重要的化工产品,2SO2+O22SO3是生产过程中的重要反应。下列对于该反应的说法中正确的是 (　　) A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3 B.如果反应前充入由18O原子组成的O2,反应达到平衡状态时,18O只在O2和SO3中存在 C.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正逆反应速率均为零 D.在工业合成SO3时,需要考虑反应速率和反应限度的问题 9.甲:在试管中加入1 g粉末状大理石,加入4 mol·L-1盐酸20 mL(过量);乙:在试管中加入2 g 颗粒状大理石,加入4 mol·L-1盐酸20 mL(过量);下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是 (　　) 10.一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生+SO2(g)SO3(g)+的可逆反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 (　　) A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变 C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO 11.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是 (　　) A.平衡时,v正(O2)=v逆(O2)必成立 B.关系式5v正(O2)=4v正(NO)总成立 C.用上述四种物质NH3、O2、NO、H2O表示的正反应速率的数值中,v正(H2O)最小 D.若投入4 mol NH3和5 mol O2,通过控制外界条件,必能生成4 mol NO 12.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是 (　　) A.该电池工作时电能转化为化学能 B.该电池中b电极是负极 C.外电路中电子由b电极通过导线流向a电极 D.该电池的总反应:2H2+O22H2O 13.由于具有超低耗电量、寿命长的特点,LED产品越来越受人们欢迎。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是 (　　) A.a处通入氧气,b处通入氢气 B.该装置中只涉及两种形式的能量转化 C.P型半导体连接的是电池负极 D.电池正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH- 14.如图是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池示意图,该电池工作时,有关说法正确的是 (　　) A.木炭棒应与玩具电机的负极相连 B.炭粒和炭棒上发生的电极反应是O2+4e-2O2- C.铝罐将逐渐被腐蚀 D.因为一开始反应就会生成大量氯气,该电池有一定的危险性 15.(2025·酒泉高一期中)一定温度下,10 mL 0.8 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的O2的体积(已折算为标准状况下)如表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计) (　　) A.反应到6 min时,c(H2O2)=0.2 mol·L-1 B.第4 min时的瞬时速率小于第6 min时的瞬时速率 C.反应至6 min时,H2O2分解率为50% D.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1 二、非选择题(本题共4小题,共55分) 16.(12分)(1)下列反应中,属于放热反应的是　　　,属于吸热反应的是　　　　。  ①煅烧石灰石　②木炭燃烧　③炸药爆炸　④酸碱中和反应　⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败 (2)用铜、银与硝酸银溶液设计一个原电池,此电池的负极是　　　　,负极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸中,形成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减小了3.25 g,铜表面析出了氢气　　　　 L(标准状况),导线中通过　　　　 mol电子。  (4)如图1所示是NO2与CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2与CO反应的热化学方程式: 　。  (5)化学反应的反应热与反应物和生成物的键能有关。 ①已知:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.5 kJ·mol-1 请填空: 共价键 H—H Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol-1) 436.4 242.7 ②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的反应热数据,根据反应热数据可确定a、b、c、d分别代表的氢化物,试写出硒与氢气发生反应生成硒化氢的热化学方程式: 　。  (6)氢气是一种高效、清洁的能源。可以用电解水法制备氢气,电解反应方程式为　　　　　　　　　　　,能量转化形式为 。  17.(13分)化学反应速率在生产 、生活和科学研究中有重要意义。请回答下列问题: Ⅰ.影响化学反应速率的因素有多种,请在横线上填写影响化学反应速率的相应因素。 (1)食品在夏天易发霉,在冬天不易发生该现象:　　　　　　　　　　　　。  (2)常温下向同浓度、同体积的盐酸中分别放入同样大小的锌块和镁块,镁块产生气泡的速率比锌块快:　　　　　　　　　　　　　。  (3)过氧化氢在常温下分解产生气体的速率很小,但加入MnO2后,迅速产生气泡:　　　　　。  Ⅱ.一定温度下,在容积为4 L的密闭容器内进行的某一反应(该反应仅涉及两种物质)中,气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。 (1)t2 min 时,v(正)　　　　　(填“>”“<”或“=”)v(逆)。  (2)若t1=2,则0~2 min 内,M的平均反应速率v(M)=　　　　　 mol·L-1·min-1。  (3)t3 min 时,反应物的转化率为　　　　　。  18.(15分)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验: (实验原理)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O (实验内容及记录) 实验编号 实验温度 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min 0.6 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 3 mol·L-1稀 H2SO4溶液 0.05 mol·L-1 KMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 (1)请完成此实验设计,其中:V1=　　　　,V2=　　　　　。  (2)根据上表中实验①、②的数据,可以得到的结论是 　。  (3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择　　　　　(填实验编号)。  (4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。 该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并设计以下实验方案继续进行实验探究。 实验 编号 实验温度 试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管 中加入某 种固体 溶液褪至 无色所需 时间/min 0.6 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 3 mol·L-1稀 H2SO4溶液 0.05 mol·L-1 KMnO4溶液 ④ 25 2.0 3.0 2.0 3.0 MnSO4 t 该小组同学提出的假设是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  19.(15分)CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。 (1)已知CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的能量变化如上图所示,下列说法正确的是　　　　　。  A.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程 B.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2 C.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化 D.2 mol H—H键断裂的同时2 mol CO键形成,则反应达最大限度 (2)某温度下,将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中,经过4 min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2 mol·L-1,4 min内平均反应速率v(H2)=　　　　　　　　。  (3)某种CH3OH燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-C+6H2O。则下列说法正确的是　　　(填序号)。  ①电池放电时通入空气的电极为负极 ②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱 ③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子 (4)铝⁃空气燃料电池是一种新型的燃料电池,其工作原理如图所示,其中电解质溶液是KOH溶液,正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-。试回答下列问题: ①通入空气的电极是　　(填“正”或“负”)极。  ②Al电极是　　　　(填“X”或“Y”)电极。  ③电池总反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写离子方程式)。  阶段质量检测(一) 1.选D　绿色植物通过光合作用,将光能转化为化学能,A项错误;风能、太阳能为清洁能源,但化石燃料不属于清洁能源,B项错误;氢能未进入实用阶段是因为它的储存和运输受限,C项错误。 2.选C　2H2O2H2↑+O2↑是吸热反应,说明2 mol H2O(l)的能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输,所以氢能源利用并未普及,但发展前景广阔。 3.选B　化学反应过程中,除了有新物质生成,一定伴随能量的变化,所以有能量变化是化学反应的基本特征之一,A项正确;图Ⅰ所示的装置不能形成闭合回路,不能构成原电池,化学能不能转变为电能,B项错误;根据图Ⅱ知,反应物总能量大于生成物总能量,则该反应是放热反应,C项正确;化学反应总是伴随着能量变化,断键需吸收能量,成键需放出能量,所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成,D项正确。 4.选C　常温下铁在浓硫酸中钝化,得不到氢气,A项错误;增加反应物的用量,不一定会增大化学反应速率,例如改变固体的质量,B项错误;有些化学反应,需要降低反应速率,如钢铁生锈,D项错误。 5.选B　Mg+CO2MgO+CO可以为火星上的采矿车、电站等提供热能,说明是放热反应,故A正确;Mg燃烧反应放出热量,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,故B错误;物质燃烧反应过程中元素的化合价发生了变化,因此该反应属于氧化还原反应,故C正确;化学反应过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中要吸收能量断裂反应物化学键变为单个原子,然后这些原子重新组合形成生成物中的化学键,再释放出能量,故能量变化与化学键的断裂和形成有关,故D正确。 6.选B　常温下浓硫酸与铁反应发生钝化,如加热,则生成二氧化硫气体,不能增大生成氢气的速率,故A错误;压强越低反应速率越慢,所以减小压强反应速率减慢,故B正确;升高温度,反应速率增大,故C错误;加入氯化钠,氯化钠不参与反应,但溶液体积增大,浓度减小,速率减小,故D错误。 7.选C　Sabdo表示Y向正反应方向进行时减少的浓度,而Sbod则表示Y向逆反应方向进行时增大的浓度,所以,Saob=Sabdo-Sbod,表示Y向正反应方向进行时“净”减少的浓度,而Y的反应速率与Z的反应速率相等,则阴影部分可表示Y的浓度减小量或Z的浓度增加量,所以C选项是正确的。 8.选D　可逆反应正、逆反应速率相等时,反应达到最大限度,即化学平衡状态,所以反应物不能全部转化为生成物,A错误;由于反应为可逆反应,充入由18O原子组成的O2后,SO2、O2、SO3中18O都出现,B不正确;可逆反应达到平衡后,正逆反应速率相等且不等于0,可逆反应达到一个动态平衡状态不是反应停止,C错误;在工业合成SO3时,既要考虑反应时间又要考虑转化率,即要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题,D正确。 9.选D　甲、乙试管中大理石的状态和质量不同,甲中1 g粉末状的大理石,乙中2 g颗粒状的大理石,产生气体的速率甲比乙快,产生气体的量乙是甲的2倍,因此甲曲线比乙曲线斜率大,甲比乙先反应完,乙曲线比甲曲线气体体积大,分析比较可知D项正确。 10.选B　反应前后气体总物质的量不变,恒温恒容下,压强始终不变,A项错误;混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不变,反应达到平衡,B项正确;自反应开始,SO3和NO的体积比始终为1∶1,保持不变不能说明反应达到平衡,C项错误;每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO,方向相同,不能说明反应达到平衡,D项错误。 11.选A　A项,根据化学平衡状态的定义,可知正确;B项,两物质反应速率之比等于其化学计量数之比,故错误;C项,根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比,可知H2O的反应速率是最大的,故错误;D项,可逆反应不能进行到底,故错误。 12.选D　该装置是燃料电池,能将化学能转化为电能,A错;通入O2的b极为正极,B错;通入H2的a极为负极,失去电子,故电子由a电极流向b电极,C错。 13.选D　根据LED中电子移动方向可判断N型半导体与电池负极相连,则a处为负极,应该通入氢气,b处通入氧气,A错误;该装置主要涉及化学能、电能、光能三种形式的能量转化,B错误;P型半导体与电池正极相连,C错误;O2在正极反应,电解质溶液为KOH,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,D正确。 14.选C　碳棒作正极,应该与玩具电机的正极相连形成闭合回路,A错误;碳棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,B错误;该装置构成原电池,铝易失电子作负极,负极上铝失电子生成铝离子,所以铝罐逐渐被腐蚀,C正确;氯离子在原电池反应中不放电生成氯气,D错误。 15.选D　由化学方程式2H2O22H2O+O2↑,计算可知,氧气的物质的量n==0.001 mol,反应至6 min时消耗H2O2的物质的量为0.002 mol,反应到6 min时,c(H2O2)==0.6 mol·L-1,故A错误;随反应进行,浓度减小,反应速率减小,则一定温度下第4 min时的瞬时速率大于第6 min时的瞬时速率,故B错误;由以上分析可知,反应至6 min时消耗H2O2的物质的量为0.002 mol,反应至6 min时,H2O2分解率为×100%=25%,故C错误;结合A的计算,0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)=≈3.3×10-2mol·L-1·min-1,故D正确。 16.解析:(4)根据NO2与CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图可知,反应物能量高于生成物能量,反应是放热反应,ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,所以NO2与CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)ΔH=-234 kJ·mol-1。 (5)①ΔH=436.4 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-2E(H—Cl)=-184.5 kJ·mol-1,解得:E(H—Cl)=431.8 kJ·mol-1。 ②根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O,硒与氢气发生反应生成硒化氢的热化学方程式为Se(s)+H2(g)H2Se(g)　ΔH=81 kJ·mol-1。 答案:(1)②③④⑤⑥　① (2)铜　Cu-2e-Cu2+ (3)1.12　0.1 (4)NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 (5)①431.8　②Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=81 kJ·mol-1 (6)2H2O2H2↑+O2↑　电能转化为化学能 17.解析:Ⅰ.(1)夏天温度较高,食品霉变速率较快,冬天温度较低,食品霉变速率较慢。(2)镁比锌活泼,故相同条件下,镁与盐酸的反应速率比锌与盐酸的反应速率快。 (3)MnO2是H2O2分解反应的催化剂,可加快反应速率。 Ⅱ.(1)从题图可以看出,随着反应的进行,N的物质的量减少,M的物质的量增大,则N是反应物,M是生成物,t2 min 时,反应还未达到平衡状态,故t2 min 时v(正)>v(逆)。(2)若t1=2,则0~2 min内,v(M)==0.125 mol·L-1·min-1。(3)t3 min时反应处于平衡状态,此时反应物N的转化率为×100%=75%。 答案:Ⅰ.(1)温度　(2)物质本身性质　(3)催化剂 Ⅱ.(1)>　(2)0.125　(3)75% 18.解析:(1)利用实验②、③中的数据,可知溶液的总体积为10.0 mL,所以实验①中V1=2.0 mL,V2=3.0 mL;(2)实验①、②其他条件相同,只有H2C2O4浓度不同,则实验①、②探究的是浓度对反应速率的影响,根据表中的实验数据,实验①的草酸浓度大,溶液褪至无色所需时间更短,则浓度大,反应速率快;(3)为探究温度对化学反应速率的影响,必须温度不同,其他条件相同,实验②和③满足;(4)由①、④可知,反应中的变量为是否加入MnSO4,故本实验为验证Mn2+对该反应有催化效果。 答案:(1)2.0　3.0　(2)其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度,化学反应速率加快(减慢)　(3)②③　(4)Mn2+对该反应有催化效果 19.解析:(1)由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程,A项错误;平均反应速率之比等于化学计量数之比,H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2∶1,B项错误;化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化,C项正确;2 mol H—H键断裂的同时2 mol CO键形成,说明v正=v逆,反应达到平衡,即反应达最大限度,D项正确。 (2)将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中,经过4 min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2 mol·L-1,说明氧气反应掉(2-0.2×2)mol=1.6 mol,则氢气生成6.4 mol,所以4 min内平均反应速率v(H2)==0.8 mol·L-1·min-1。 (3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。①电池放电时,氧气得电子,则通入空气的电极为正极,错误;②电池放电时,生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾,电解质溶液的碱性逐渐减弱,正确;③6.4 g甲醇的物质的量为0.2 mol,根据CH3OH+8OH--6e-C+6H2O,电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子,正确。 (4)该燃料电池中Al失电子作负极,O2得电子,则通入空气的电极作正极;电子由X电极流向Y电极,所以X电极为Al,作负极,Y电极为通入空气的电极,作正极,电池总反应式为4Al+4OH-+3O24Al+2H2O。 答案:(1)CD　(2)0.8 mol·L-1·min-1 (3)②③　(4)①正　②X ③4Al+4OH-+3O24Al+2H2O 4 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $