第六章 化学反应与能量【章末提升检测】-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册
2026-05-29
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 化学反应的热效应,化学反应速率,化学平衡,原电池,化学电源 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.88 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | xkw_058847052 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58120521.html |
| 价格 | 2.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦高中化学“化学反应与能量”单元,通过14道单选与4道填空,融合化学平衡、反应速率、原电池等核心知识,适配单元复习,强化化学观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|14题|化学平衡状态判断(如第3、4题)、反应速率计算(如第1、2题)、原电池原理(如第7、8题)|结合恒温恒容容器、氢氧燃料电池等真实情境,考查科学探究能力|
|填空题|4题|能量变化(如15题键能计算)、反应速率影响因素(如16题实验设计)、原电池电极反应(如17题锂-空气电池)|通过实验数据表格、反应曲线分析,培养证据推理与模型认知|
内容正文:
第六章 化学反应与能量
章末提升检测
一、单选题
1.(25-26高一下·湖北黄冈·期中)在2 L恒温、恒容密闭容器中投入一定量的A和B发生反应:,12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A.2 s时,A的反应速率为
B.12 s时容器内的压强为起始的倍
C.化学计量数之比
D.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
【答案】B
【详解】A.题目说的是时的速率,属于瞬时速率;题干中的计算为是0~2 s内的平均反应速率,不是2 s时的瞬时速率,A错误;
B.恒温恒容下,压强之比等于总物质的量之比: 起始总物质的量, 12 s总物质的量, ,B正确;
C.12 s时生成C的物质的量为0.8 mol,物质的量变化量为0.8 mol,初始时B的物质的量浓度是,,12 s时B的物质的量浓度为,,物质的量变化量为0.4 mol,由方程式计量系数之比等于物质的量改变量之比可知:b:c=0.4:0.8,推导得 ,C错误;
D.交点后A的浓度仍在减小,说明反应未达到平衡,仍向正方向进行,因此A的消耗速率大于A的生成速率,D错误;
故选B。
2.(25-26高一下·浙江温州·期中)一定温度下,向5 L恒容密闭容器中充入和,发生反应:反应过程中测定的部分数据如下表所示:
t/min
0
2
4
6
8
0
0.8
1.2
1.4
1.4
下列说法正确的是
A.第2 min时的瞬时速率为
B.8 min时,容器内的浓度为0.12 mol/L
C.反应过程中,当时,可逆反应达到平衡
D.降低温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】B
【详解】A.计算得到的是0~2min内的平均反应速率,不是第2min的瞬时速率,A错误;
B.8 min时反应已达平衡,生成,根据反应计量关系,消耗,剩余,则,B正确;
C.未指明速率的方向,若均为正反应速率,反应过程中始终成立,不能判断反应达到平衡,C错误;
D.降低温度会使活化分子百分数减小,正、逆反应速率均减小,D错误;
故答案选B。
3.(25-26高一下·浙江嘉兴·期中)绝热恒容的密闭容器中,可逆反应的a、b、c、d为任意整数,下列描述中,能表示该反应达到平衡的是
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的质量分数不再改变
④
⑤单位时间内a mol A消耗,同时有c mol C生成
A.①②③ B.②③⑤ C.①②④ D.③④⑤
【答案】A
【详解】①不管反应前后气体物质的量是否改变,压强可随温度的变化而变化,温度不变时压强不变,说明正逆反应速率相等,达到平衡,是平衡标志。
②反应有热效应,容器不传热,温度是变量,温度不变说明正逆反应速率相等,达到平衡,是平衡标志。
③各组分质量分数不变,说明各物质的量不再变化,达到平衡,是平衡标志。
④反应任何阶段速率比都等于化学计量数比,速率比v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,无法说明正逆速率相等,不是平衡标志。
⑤单位时间内a mol A消耗,同时有c mol C生成,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,不是平衡标志。
能表示该反应达到平衡的是①②③,选A。
4.(25-26高一下·天津静海·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中进行可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说法有几个
① ②的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化
④CO、H2的浓度之比为 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化
⑥混合气体的密度不再改变 ⑦键断裂的同时有1键形成
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】C
【详解】①和的化学计量数均为1,正反应消耗的速率与逆反应消耗的速率相等,说明正逆反应速率相等,①正确;
②的体积分数不再变化说明各气体组分的含量保持恒定,达到平衡,②正确;
③反应前后气体总物质的量增加,恒容下压强与气体总物质的量成正比,压强不变说明反应达到平衡,③正确;
④、均为生成物,反应过程中始终按生成,浓度比恒定不能说明浓度不再变化,无法判断平衡,④错误;
⑤平均摩尔质量,反应中气体总质量和气体总物质的量均为变量,不变说明反应达到平衡,⑤正确;
⑥密度,恒容下不变,反应中气体总质量为变量,不变说明反应达到平衡,⑥正确;
⑦2 mol H-O键断裂对应消耗1mol ,2 mol H-H键形成对应生成2 mol ,二者均为正反应速率,且不符合计量数比例,无法判断平衡,⑦错误;
综上,正确的说法共5个;
故答案为C。
5.(25-26高一下·宁夏·期中)可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在恒容密闭容器中进行:
①单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:2:1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变,可说明该反应达到化学平衡状态的是
A.②④⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.①②⑥
【答案】A
【详解】①.生成和均为正反应方向,无法证明正逆反应速率相等,①不符合题意;
②.平均相对分子质量,反应气体总质量恒定、未平衡时总物质的量变化,为变量,不变时可说明平衡,②符合题意;
③.不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比是反应固有规律,任意时刻都成立,与是否平衡无关,③不符合题意;
④.颜色由浓度决定,颜色不变说明浓度恒定,可说明平衡,④符合题意;
⑤.恒容下气体总质量和体积均恒定,密度始终不变,因此密度不变不能作为达到平衡状态的标志,⑤不符合题意;
⑥.恒容下压强与气体总物质的量成正比,未平衡时压强为变量,不变时可说明平衡,因此压强不变可以说明反应达到平衡状态,⑥符合题意;
故②④⑥符合题意,选A。
6.(25-26高一下·湖北·期中)向绝热恒容的密闭容器中,通入一定量的和,在一定条件下发生反应,反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应,是吸热反应
B.在a,b,c,d四点中,d点生成物的浓度最大
C.在四点中,c点达到了化学平衡
D.若,则HI的生成量:ab段大于bc段
【答案】B
【详解】A.反应起始后,反应物浓度不断降低,但反应速率仍逐渐升高,说明体系温度升高,证明正反应为放热反应,A错误;
B. 反应从开始始终正向进行,只要未达到平衡,生成物HI会不断生成,浓度随时间推移逐渐增大。四点中点反应时间最长,生成物积累最多,因此生成物浓度最大,B正确;
C.达到化学平衡时,正反应速率保持不变。图中点后反应速率仍在下降,说明反应未达到平衡,C错误;
D.相同时间间隔内,生成物的生成量与平均反应速率成正比。段所有时刻的反应速率均小于段,因此时,的生成量:段小于段,D错误;
故选B。
7.(25-26高一下·宁夏·期中)关于下列四个装置说法错误的是
装置Ⅰ
装置Ⅱ
装置Ⅲ
装置Ⅳ
原电池装置示意图
普通锌锰电池示意图
铅蓄电池示意图
燃料电池示意图
A.装置Ⅰ:将化学能转化为电能
B.装置Ⅱ:锌筒作负极,失去电子
C.装置Ⅲ:放电时,正极的电极反应式为
D.装置Ⅳ:电子由a极经过导线移向b极,再由b极经电解质溶液移向a极
【答案】D
【详解】A.装置Ⅰ是原电池,可将化学能转化为电能,A正确;
B.普通锌锰电池中,锌筒是活泼电极,作负极,发生氧化反应失去电子,B正确;
C.铅蓄电池放电时,正极得电子,电极反应式书写正确,C正确;
D.原电池中,电子只能通过导线(外电路)移动,电子不能在电解质溶液中移动,电解质依靠离子定向移动导电,D错误;
故选D。
8.(25-26高一下·江苏宿迁·期中)海水电池的开发利用备受关注。一种锂-海水电池构造示意图如图,其中的玻璃陶瓷具有传递离子和防水的功能。下列说法不正确的是
A.玻璃陶瓷的作用之一是防止Li与水直接反应
B.电极a为负极,发生氧化反应
C.b极发生的电极反应为
D.该装置可将化学能转化为电能
【答案】C
【分析】锂-海水电池,玻璃陶瓷具有传递离子和防水的功能,电池放电时,Li失电子发生氧化反应,Li是负极;氧气在石墨电极得电子生成氢氧根离子,石墨电极是正极,锂离子透过玻璃陶瓷向正极移动。
【详解】A.玻璃陶瓷具防水的功能,玻璃陶瓷的作用之一是防止Li与水直接反应,故A正确;
B.电极a为负极,Li失电子发生氧化反应生成Li+,故B正确;
C.b极是正极,正极氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子,正极发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,故C错误;
D.该装置为原电池,可将化学能转化为电能,故D正确;
选C。
9.(25-26高一下·广西玉林·期中)利用如图实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.可用于制备和收集
B.可测定在催化作用下的分解速率
C.除去二氧化碳中的二氧化硫
D.实现化学能转化为电能
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.铜与浓硫酸制取二氧化硫,反应需要加热,A错误;
B.加入双氧水应该使用分液漏斗,B错误;
C.二氧化硫与溴水反应,生成硫酸,C正确;
D.乙醇是非电解质,该装置不能形成电池,D错误;
故选C。
10.(25-26高一下·广西玉林·期中)下列关于图示装置说法正确的是
A.电子由铁片流出经过电流表流向碳棒
B.溶液中的向碳棒移动
C.碳棒的质量减轻
D.铁片上发生的反应为
【答案】A
【分析】铁为活泼金属,Fe作原电池的负极,C作原电池的正极。
【详解】A.在原电池中,电子从负极沿导线流入正极,所以该原电池中电子由铁片流出经过电流计流向碳棒,A正确;
B.溶液中的阴离子向负极移动,向铁片移动,B错误;
C.碳棒是原电池的正极,发生的反应为:Cu2++2e- = Cu,所以碳棒质量增重,C错误;
D.铁片为负极,失去电子发生氧化反应,发生的反应为:Fe-2e- = Fe2+,D错误;
故选A。
11.(安徽省示范高中培优联盟2025-2026学年春季学期联赛期中考试高一化学试题)一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜,可同时传导阴离子()和电子。利用该薄膜能有效富集空气中的。如图所示,在薄膜a侧通入空气,b侧通入氢气,充分反应后在b侧得到高浓度的。
下列分析不正确的是
A.a侧总反应式为
B.从a侧经过交换树脂进入b侧
C.理论上b侧每消耗1 mol H2同时生成1 mol CO2
D.总反应为
【答案】C
【分析】该装置为原电池,b侧通入作负极,发生氧化反应;a侧通入空气,在正极得电子发生还原反应,生成的与空气中的结合为,通过离子交换树脂迁移至b侧,与反应释放,实现富集。
【详解】A.a侧得电子生成,与结合为,总反应式为,A正确;
B.原电池中阴离子向负极移动,b侧为负极,因此从a侧经过交换树脂进入b侧,B正确;
C.b侧反应为、,每消耗1mol 转移2mol电子,生成2mol ,对应生成2mol ,C错误;
D.将正负极反应相加消去中间产物,总反应为,D正确;
故选 C。
12.(25-26高一下·浙江嘉兴·期中)砷(As)是第4周期ⅤA族元素,可以形成、、、等化合物,有着广泛的用途。298 K时,将20 mL 3x 、20 mL 3x 和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:。溶液中与反应时间(t)的关系如下图所示。下列说法中,不正确的是
A.时,> B.时<时
C.不再变化时,反应达到平衡状态 D.达到平衡时,
【答案】D
【详解】A.时,该反应正在向正反应方向进行,>,A正确;
B.由图可知,时比时小,逆反应速率随生成物浓度增大而增大,所以时的逆反应速率小于时的逆反应速率,B正确;
C.随反应进行不断减小,随反应进行不断增大,达到平衡时各物质的浓度保持不变,即随反应进行不断增大,当其不再变化时,反应处于平衡状态,C正确;
D.达到平衡时,根据反应计量数关系,生成的浓度是的2倍,因此,D不正确;
故选D。
13.(25-26高一下·江西·期中)向5 L的恒温恒容密闭容器中通入和,发生反应,反应达到化学平衡状态时,测得D的物质的量浓度为,从反应开始到达到化学平衡状态这段时间,的物质的量分数保持不变。下列说法正确的是
A.容器内气体的总压强:反应开始<达到平衡状态
B.反应达到化学平衡状态时,
C.反应达到化学平衡状态时,的转化率为40%
D.反应达到化学平衡状态时,
【答案】B
【分析】已知:,初始时,平衡时,则。有三段式如下:
,反应开始时,B的物质的量分数为;平衡时B的物质的量分数为,由题意二者相等,故:,解得,据此分析。
【详解】A.反应前后气体总物质的量:起始为,平衡时为,总物质的量减小,恒温恒容下压强与气体物质的量成正比,故容器内气体的总压强:反应开始达到平衡状态,A错误;
B.由分析知,平衡时,容器体积为,故,B正确;
C.A的转化率为,C错误;
D.平衡时,,故,D错误;
故选B。
14.(25-26高一下·辽宁朝阳·期中)对如图两个装置分析正确的是
A.甲池中向铝片移动,乙池中向镁片移动
B.甲、乙电路中转移电子数相同时,消耗金属质量不同
C.乙池中负极反应为
D.若将乙池中NaOH溶液换成浓硝酸,则甲、乙两池铝片上现象相同
【答案】B
【分析】甲:在稀硫酸溶液中,镁(Mg)比铝(Al)活泼,所以镁作负极,铝作正极。乙:在氢氧化钠溶液中,镁不与碱反应,而铝是两性金属,能与强碱反应。因此,铝作负极,镁作正极。
【详解】A.由分析可知,甲池中镁作负极,铝作正极,向正极(铝片)移动,乙池中铝作负极,镁作正极,应向负极(铝片)移动,A错误;
B.由分析可知,甲池中镁作负极,铝作正极,消耗的是负极金属Mg,根据反应,转移6mol电子会消耗3mol Mg,质量为,乙池中铝作负极,镁作正极,消耗的是负极金属Al,根据反应,转移6mol电子会消耗2mol Al,质量为 ,消耗的金属质量不同,B正确;
C.在乙池中,负极是铝片,电极反应为:,C错误;
D.在甲池中,铝片是正极,现象是表面产生无色的氢气气泡,若将乙池中NaOH溶液换成浓硝酸,铝在浓硝酸中钝化,镁会作负极,此时铝片作正极,浓硝酸在铝片表面被还原,产生红棕色的二氧化氮气体,甲、乙两池铝片上现象不同,D错误;
故选B。
二、填空题
15.(25-26高一下·河北·阶段检测)研究化学反应中的能量变化对人类的发展有着重要的作用。
回答下列问题:
(1)某化学反应需要高温条件才能发生,该反应___________(填“是”“不是”或“不一定是”)吸热反应。
(2)下列化学反应理论上可设计为原电池的是___________(填序号)。
①石灰石分解 ②铁和盐酸反应 ③镁条燃烧 ④氧化钙溶于水 ⑤氢氧化钠和盐酸反应
(3)工业上合成氨反应中相关化学键键能数据如表所示:
共价键
断开1 mol共价键所需能量/kJ
946
436
391
该反应生成1 mol NH3需___________(填“放出”或“吸收”)的热量为___________kJ。
(4)如图所示,向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中液面甲处下降、乙处上升。则该反应为反应___________(填“放热”或“吸热”),说明该反应中反应物化学键断裂吸收的能量___________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)当前一种以氢氧化钾溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池动力汽车被国家大力推广,该氢氧燃料电池的简易装置如图所示:
①a极为___________(填“正极”或“负极”),随着反应的不断进行,b极附近溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②该燃料电池的优点是___________(任写一点)。
【答案】(1)不一定是
(2)②③
(3) 放出 46
(4) 放热 低
(5) 负极 增大 原料来源广泛、能量利用率高、不产生污染等
【详解】(1)反应的吸放热与反应条件无关:需要高温引发的反应不一定是吸热反应,例如铝热反应需要高温触发,但属于放热反应,
(2)能设计为原电池的反应需要满足:自发进行的放热氧化还原反应。
①石灰石分解、④氧化钙溶于水、⑤氢氧化钠和盐酸中和,均为非氧化还原反应,没有电子转移,不能设计为原电池;
②铁和盐酸反应、③镁条燃烧,均为自发进行的放热氧化还原反应,理论上可以设计为原电池,故选②③。
(3)合成氨反应为,反应热反应物总键能生成物总键能: ,即生成放出热量,因此生成放出热量。
(4)U形管甲下降乙上升,说明集气瓶内空气受热膨胀、压强增大,证明反应为放热反应;放热反应中,反应物断键吸收的总能量低于生成物成键放出的总能量。
(5)①氢氧燃料电池中,通入氢气的a极发生失电子的氧化反应,为负极;通入氧气的b为正极,碱性条件下正极反应为,b极生成,浓度增大,因此增大。
②氢氧燃料电池的产物为水,无污染,且能量转化率远高于普通燃烧,原料来源广泛等。
16.(25-26高一下·山西阳泉·期中)调控化学反应速率对日常生活和工农业生产都具有非常重要的意义。回答下列问题:
Ⅰ.某同学探究大苏打的水溶液(即溶液)与稀反应的速率影响因素时,设计了如下实验:
编号
反应温度/℃
溶液
稀
变浑浊时间
V/mL
c/()
V/mL
c/()
V/mL
t/min
Ⅰ
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
Ⅱ
40
10.0
0.10
0.50
0
a
Ⅲ
20
0.10
5.0
0.50
c
(1)与稀发生反应,该反应的离子方程式为:_______。
(2)实验Ⅰ、Ⅱ可探究温度对反应速率的影响,因此_______。
(3)实验Ⅰ、Ⅲ可探究_______对反应速率的影响,因此_______,_______;a_______c(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.某温度下,X、Y、Z三种物质(均为气态)在5 L恒容密闭容器中进行反应,物质的量随时间的变化曲线如图。
(4)该反应的化学方程式可表示为_______。
(5)反应起始至5 min内,Y的平均反应速率是_______mol·L-1·min-1,X的转化率为_______(计算结果精确到0.1%)。
(6)反应开始时与平衡时的压强之比为_______。
【答案】(1)
(2)10.0
(3) 浓度(或硫酸浓度) 10.0 5.0 <
(4)
(5) 0.048 33.3%
(6)3:4
【分析】分析实验Ⅰ、Ⅲ可知,硫酸所用体积不同,故其他条件应该相同,故实验Ⅰ、Ⅲ可探究浓度对反应速率的影响,满足除硫酸的用量不同,但所用溶液的总体积相等;分析实验Ⅰ、Ⅱ可知,反应温度不同,其他条件相同,可探究温度对反应速率的影响。
【详解】(1)硫代硫酸钠()与稀硫酸()发生歧化反应,生成淡黄色的硫沉淀、二氧化硫气体和水,离子方程式为:。
(2)要探究温度对反应速率的影响,必须保证其他条件(如浓度、溶液总体积)完全相同,只有温度不同。实验I的总体积为。因此,实验Ⅱ的总体积也必须是,实验Ⅱ中没有加水,所以=。
(3)对比实验I和Ⅲ,温度都是,但加入硫酸的体积不同,说明改变的是浓度(或硫酸浓度),可探究浓度(或硫酸浓度)对反应速率的影响;为了控制变量,除浓度因素外,其他物质的初始量应保持一致,所以应与实验I中的体积相同,即,实验Ⅲ的总体积也应为 , ;实验Ⅱ () 的温度高于实验I (),温度越高反应越快,时间越短,所以,实验Ⅲ () 的硫酸浓度低于实验I (),浓度越低反应越慢,时间越长,所以,综上,。
(4)X 的物质的量从减少到,变化量,X 是反应物。Y 的物质的量从增加到,变化量,Y 是生成物。Z的物质的量从增加到,变化量,Z 是生成物。化学计量数之比等于物质的量变化量之比,, 5分钟后各物质的量不再变化,说明达到了化学平衡状态,因此是可逆反应,化学方程式可表示为。
(5)反应起始至5 min内,Y的平均反应速率:,X的转化率为 。
(6)在恒温恒容条件下,气体的压强之比等于气体的总物质的量之比,起始时总物质的量,平衡时总物质的量,则 。
17.(25-26高一下·北京·期中)化学能在一定条件下可转化为电能。
(1)如图所示装置中,锌片是_______(填“正极”或“负极”)。
(2)上图所示装置可将化学能直接转化为电能,证明化学能转化为电能的实验现象有:电流表指针发生偏转、_______。
(3)燃料电池已经开始应用于新能源汽车等领域,某氢氧燃料电池的原理如图Ⅱ所示。
①写出负极发生的电极反应式_______
②电池工作时,溶液中的向_______移动(填“左”或“右”)。
(4)锂—空气电池的理论能量密度高,是未来电动汽车续航里程的关键。锂—空气电池的反应原理可表示为:。其放电时的工作原理如图所示,放电后检测B极上的固体物质为。
①电池工作时,发生氧化反应的是_______(填“A”或“B”)极。
②写出放电时正极上发生的电极反应式_______。
(5)用下图装置探究原电池中的能量转化。注射器用来收集气体并读取气体体积,记录实验据如下表:
①
②
气体体积/mL
溶液温度
气体体积/mL
溶液温度
0
0
22.0
0
22.0
8.5
30
24.8
50
23.8
10.5
50
26.0
—
—
下列说法正确的是_______。
A.两个装置中反应均为
B.时间相同时,对比两装置的溶液温度,说明反应释放的总能量①②
C.内,生成气体的平均速率①②
D.生成气体体积相同时,对比两装置的溶液温度,说明②中反应的化学能部分转化为电能
【答案】(1)负极
(2)铜电极表面有红色固体析出
(3) 右
(4) A
(5)ACD
【分析】(5)两个装置中均发生锌与稀硫酸的反应,生成硫酸锌和氢气;从0−8.5 min内的数据分析,装置②生成气体体积为50 mL,装置①生成气体体积为30 mL,说明原电池反应(装置②)加快了反应速率,即装置②中产生氢气的平均速率比装置①快。
【详解】(1)该装置为铜锌原电池,Zn活泼性强于Cu,Zn失电子发生氧化反应,因此锌是负极。
(2)Cu为原电池正极,溶液中在正极得电子生成Cu单质,因此可观察到铜片表面析出红色固体。
(3)①氢氧燃料电池中,通入氢气的一侧为负极,碱性电解质(KOH溶液)中,失电子生成水,电极反应为。
②原电池中阳离子向正极移动,通入氧气的正极在装置右侧,因此向右移动。
(4)①放电时,失电子发生氧化反应,A极为锂电极,因此A极发生氧化反应。
②正极上得电子,结合迁移过来的生成,电极反应为。
(5)A.两个装置的反应本质都是Zn与稀硫酸反应生成氢气,总反应均为,A正确;
B.反应释放的总能量只和反应物、生成物的状态有关,两个反应完全相同,放出总能量相等;①中更多能量转化为热能,因此温度更高,B错误;
C.内,①生成30 mL气体,②生成50 mL气体,相同时间内生成气体体积①<②,因此生成气体的平均速率①<②,C正确;
D.生成相同体积气体时,反应放出总能量相同,②装置溶液温度更低,说明②中部分化学能转化为电能,转化为热能的能量更少,D正确;
故选ACD。
18.(25-26高一下·江苏连云港·期中)铁是生产生活、科学研究中的重要物质,研究与Fe相关的反应时要关注反应的快慢和程度,某些有铁参与的反应可设计成原电池。
(1)等质量的两份铁粉a、b,分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中滴入少量的溶液,如图表示产生的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是______。
A. B. C. D.
(2)一定条件下铁可以和发生反应。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,反应气体和气体浓度变化与时间的关系如图。
① min时,反应速率的大小关系为______(填“”“”或“”)。
②0~4 min内,的转化率为______(保留三位有效数字),的平均反应速率______。
③仅改变下列条件,化学反应速率减小的______(填字母)。
A.减少铁粉的质量 B.保持压强不变,充入He使容器的体积增大
C.降低温度 D.保持体积不变,充入He使体系压强增大
④下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是______(填字母)。
A. B.单位时间内生成n molFe的同时生成n molFeO
C.容器中气体压强不随时间的变化而变化 D.容器中气体的密度保持不变
高铁电池是一种新型可充电电池,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为:。
(3)放电时,正极反应式为______,电池工作一段时间内,该电池转移电子0.8 mol,负极电极材料质量增重______g。
【答案】(1)A
(2) > 71.4% BC BD
(3) 13.6
【详解】(1)a中滴加,置换出,形成原电池,反应速率加快,反应完全用时更短;但部分与反应,与稀硫酸反应生成的减少,最终产生的体积小于,图像应为A。
(2)①时,反应仍处于从正反应建立平衡的过程中,则反应速率的大小关系为 。
②内,的转化率为 ;的平均反应速率。
③A.铁粉是纯固体, 减少铁粉的质量不影响反应速率,A不符合题意;
B.保持压强不变,充入He使容器的体积增大,同等倍数减小了所有气体的浓度,降低了反应速率,B符合题意;
C.降低温度降低了反应速率,C符合题意;
D.保持体积不变,充入He使体系压强增大,不影响气体的浓度,不影响反应速率,D不符合题意;
故选BC。
④A.未说明正逆反应,不能判断平衡,A不符合题意;
B.生成是逆反应,生成是正反应,速率比等于计量数比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,B符合题意;
C.反应前后气体分子数不变,容器压强始终不变,压强不变不能判断平衡,C不符合题意;
D.容器体积不变,反应中气体总质量随反应进行改变(,转移到固体中),密度是变量,密度不变说明反应达到平衡,D符合题意;
故选BD。
(3)放电时为原电池,正极上得电子发生还原反应,碱性介质中生成,配平得正极反应:。
负极反应:,每转移电子,转化为,负极质量增加;转移电子时,负极增重。
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第六章 化学反应与能量
章末提升检测
一、单选题
1.(25-26高一下·湖北黄冈·期中)在2 L恒温、恒容密闭容器中投入一定量的A和B发生反应:,12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是
A.2 s时,A的反应速率为
B.12 s时容器内的压强为起始的倍
C.化学计量数之比
D.图中交点时A的消耗速率等于A的生成速率
2.(25-26高一下·浙江温州·期中)一定温度下,向5 L恒容密闭容器中充入和,发生反应:反应过程中测定的部分数据如下表所示:
t/min
0
2
4
6
8
0
0.8
1.2
1.4
1.4
下列说法正确的是
A.第2 min时的瞬时速率为
B.8 min时,容器内的浓度为0.12 mol/L
C.反应过程中,当时,可逆反应达到平衡
D.降低温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
3.(25-26高一下·浙江嘉兴·期中)绝热恒容的密闭容器中,可逆反应的a、b、c、d为任意整数,下列描述中,能表示该反应达到平衡的是
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的质量分数不再改变
④
⑤单位时间内a mol A消耗,同时有c mol C生成
A.①②③ B.②③⑤ C.①②④ D.③④⑤
4.(25-26高一下·天津静海·期中)一定温度下,在恒容密闭容器中进行可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说法有几个
① ②的体积分数不再变化 ③容器内气体压强不再变化
④CO、H2的浓度之比为 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化
⑥混合气体的密度不再改变 ⑦键断裂的同时有1键形成
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
5.(25-26高一下·宁夏·期中)可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在恒容密闭容器中进行:
①单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:2:1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变,可说明该反应达到化学平衡状态的是
A.②④⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.①②⑥
6.(25-26高一下·湖北·期中)向绝热恒容的密闭容器中,通入一定量的和,在一定条件下发生反应,反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应,是吸热反应
B.在a,b,c,d四点中,d点生成物的浓度最大
C.在四点中,c点达到了化学平衡
D.若,则HI的生成量:ab段大于bc段
7.(25-26高一下·宁夏·期中)关于下列四个装置说法错误的是
装置Ⅰ
装置Ⅱ
装置Ⅲ
装置Ⅳ
原电池装置示意图
普通锌锰电池示意图
铅蓄电池示意图
燃料电池示意图
A.装置Ⅰ:将化学能转化为电能
B.装置Ⅱ:锌筒作负极,失去电子
C.装置Ⅲ:放电时,正极的电极反应式为
D.装置Ⅳ:电子由a极经过导线移向b极,再由b极经电解质溶液移向a极
8.(25-26高一下·江苏宿迁·期中)海水电池的开发利用备受关注。一种锂-海水电池构造示意图如图,其中的玻璃陶瓷具有传递离子和防水的功能。下列说法不正确的是
A.玻璃陶瓷的作用之一是防止Li与水直接反应
B.电极a为负极,发生氧化反应
C.b极发生的电极反应为
D.该装置可将化学能转化为电能
9.(25-26高一下·广西玉林·期中)利用如图实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.可用于制备和收集
B.可测定在催化作用下的分解速率
C.除去二氧化碳中的二氧化硫
D.实现化学能转化为电能
A.A B.B C.C D.D
10.(25-26高一下·广西玉林·期中)下列关于图示装置说法正确的是
A.电子由铁片流出经过电流表流向碳棒
B.溶液中的向碳棒移动
C.碳棒的质量减轻
D.铁片上发生的反应为
11.(安徽省示范高中培优联盟2025-2026学年春季学期联赛期中考试高一化学试题)一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜,可同时传导阴离子()和电子。利用该薄膜能有效富集空气中的。如图所示,在薄膜a侧通入空气,b侧通入氢气,充分反应后在b侧得到高浓度的。
下列分析不正确的是
A.a侧总反应式为
B.从a侧经过交换树脂进入b侧
C.理论上b侧每消耗1 mol H2同时生成1 mol CO2
D.总反应为
12.(25-26高一下·浙江嘉兴·期中)砷(As)是第4周期ⅤA族元素,可以形成、、、等化合物,有着广泛的用途。298 K时,将20 mL 3x 、20 mL 3x 和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:。溶液中与反应时间(t)的关系如下图所示。下列说法中,不正确的是
A.时,> B.时<时
C.不再变化时,反应达到平衡状态 D.达到平衡时,
13.(25-26高一下·江西·期中)向5 L的恒温恒容密闭容器中通入和,发生反应,反应达到化学平衡状态时,测得D的物质的量浓度为,从反应开始到达到化学平衡状态这段时间,的物质的量分数保持不变。下列说法正确的是
A.容器内气体的总压强:反应开始<达到平衡状态
B.反应达到化学平衡状态时,
C.反应达到化学平衡状态时,的转化率为40%
D.反应达到化学平衡状态时,
14.(25-26高一下·辽宁朝阳·期中)对如图两个装置分析正确的是
A.甲池中向铝片移动,乙池中向镁片移动
B.甲、乙电路中转移电子数相同时,消耗金属质量不同
C.乙池中负极反应为
D.若将乙池中NaOH溶液换成浓硝酸,则甲、乙两池铝片上现象相同
二、填空题
15.(25-26高一下·河北·阶段检测)研究化学反应中的能量变化对人类的发展有着重要的作用。
回答下列问题:
(1)某化学反应需要高温条件才能发生,该反应___________(填“是”“不是”或“不一定是”)吸热反应。
(2)下列化学反应理论上可设计为原电池的是___________(填序号)。
①石灰石分解 ②铁和盐酸反应 ③镁条燃烧 ④氧化钙溶于水 ⑤氢氧化钠和盐酸反应
(3)工业上合成氨反应中相关化学键键能数据如表所示:
共价键
断开1 mol共价键所需能量/kJ
946
436
391
该反应生成1 mol NH3需___________(填“放出”或“吸收”)的热量为___________kJ。
(4)如图所示,向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中液面甲处下降、乙处上升。则该反应为反应___________(填“放热”或“吸热”),说明该反应中反应物化学键断裂吸收的能量___________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)当前一种以氢氧化钾溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池动力汽车被国家大力推广,该氢氧燃料电池的简易装置如图所示:
①a极为___________(填“正极”或“负极”),随着反应的不断进行,b极附近溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②该燃料电池的优点是___________(任写一点)。
16.(25-26高一下·山西阳泉·期中)调控化学反应速率对日常生活和工农业生产都具有非常重要的意义。回答下列问题:
Ⅰ.某同学探究大苏打的水溶液(即溶液)与稀反应的速率影响因素时,设计了如下实验:
编号
反应温度/℃
溶液
稀
变浑浊时间
V/mL
c/()
V/mL
c/()
V/mL
t/min
Ⅰ
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
Ⅱ
40
10.0
0.10
0.50
0
a
Ⅲ
20
0.10
5.0
0.50
c
(1)与稀发生反应,该反应的离子方程式为:_______。
(2)实验Ⅰ、Ⅱ可探究温度对反应速率的影响,因此_______。
(3)实验Ⅰ、Ⅲ可探究_______对反应速率的影响,因此_______,_______;a_______c(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.某温度下,X、Y、Z三种物质(均为气态)在5 L恒容密闭容器中进行反应,物质的量随时间的变化曲线如图。
(4)该反应的化学方程式可表示为_______。
(5)反应起始至5 min内,Y的平均反应速率是_______mol·L-1·min-1,X的转化率为_______(计算结果精确到0.1%)。
(6)反应开始时与平衡时的压强之比为_______。
17.(25-26高一下·北京·期中)化学能在一定条件下可转化为电能。
(1)如图所示装置中,锌片是_______(填“正极”或“负极”)。
(2)上图所示装置可将化学能直接转化为电能,证明化学能转化为电能的实验现象有:电流表指针发生偏转、_______。
(3)燃料电池已经开始应用于新能源汽车等领域,某氢氧燃料电池的原理如图Ⅱ所示。
①写出负极发生的电极反应式_______
②电池工作时,溶液中的向_______移动(填“左”或“右”)。
(4)锂—空气电池的理论能量密度高,是未来电动汽车续航里程的关键。锂—空气电池的反应原理可表示为:。其放电时的工作原理如图所示,放电后检测B极上的固体物质为。
①电池工作时,发生氧化反应的是_______(填“A”或“B”)极。
②写出放电时正极上发生的电极反应式_______。
(5)用下图装置探究原电池中的能量转化。注射器用来收集气体并读取气体体积,记录实验据如下表:
①
②
气体体积/mL
溶液温度
气体体积/mL
溶液温度
0
0
22.0
0
22.0
8.5
30
24.8
50
23.8
10.5
50
26.0
—
—
下列说法正确的是_______。
A.两个装置中反应均为
B.时间相同时,对比两装置的溶液温度,说明反应释放的总能量①②
C.内,生成气体的平均速率①②
D.生成气体体积相同时,对比两装置的溶液温度,说明②中反应的化学能部分转化为电能
18.(25-26高一下·江苏连云港·期中)铁是生产生活、科学研究中的重要物质,研究与Fe相关的反应时要关注反应的快慢和程度,某些有铁参与的反应可设计成原电池。
(1)等质量的两份铁粉a、b,分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中滴入少量的溶液,如图表示产生的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是______。
A. B. C. D.
(2)一定条件下铁可以和发生反应。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,反应气体和气体浓度变化与时间的关系如图。
① min时,反应速率的大小关系为______(填“”“”或“”)。
②0~4 min内,的转化率为______(保留三位有效数字),的平均反应速率______。
③仅改变下列条件,化学反应速率减小的______(填字母)。
A.减少铁粉的质量 B.保持压强不变,充入He使容器的体积增大
C.降低温度 D.保持体积不变,充入He使体系压强增大
④下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是______(填字母)。
A. B.单位时间内生成n molFe的同时生成n molFeO
C.容器中气体压强不随时间的变化而变化 D.容器中气体的密度保持不变
高铁电池是一种新型可充电电池,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为:。
(3)放电时,正极反应式为______,电池工作一段时间内,该电池转移电子0.8 mol,负极电极材料质量增重______g。
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