第六章 化学反应与能量【期末真题诊断与测试A】高一化学下学期人教版

**基本信息** 聚焦化学反应与能量核心模块，以概念辨析-原理应用-综合计算为逻辑主线，覆盖反应热、速率、平衡、原电池四大考点，梯度设计适配期末备考。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|1-3、12题|判断辨析题|从氮固定、吸放热反应等基础概念切入，构建能量变化认知| |反应原理|4-7、9-11题|原理应用题|原电池原理（4题）、平衡状态判断（6题）等，衔接宏观现象与微观本质| |综合应用|8、13-18题|计算探究题|键能与反应热计算（8题）、CO₂加氢平衡分析（17-18题），融合科学思维与探究实践|

第六单元 化学反应与能量(A) 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 氮的固定、工业炼钛、二氧化硫的用途、可逆反应概念 理解与辨析 容易 2 影响反应速率的因素（浓度、温度、接触面积、钝化、硝酸氧化性） 理解与辨析 中等 3 常见吸热反应与放热反应的判断（Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl、钠与水、中和、燃烧） 识记与辨析 容易 4 原电池原理（电极判断、离子移动、电子流向、pH变化） 理解与推理 中等 5 化学反应能量变化图（放热反应、物质稳定性、化学能与电能转化、键能与焓变关系） 理解与辨析 中等 6 化学平衡状态的判断（气体体积分数、压强、平均分子量、速率比） 理解与辨析 中等 7 原电池中金属活动性比较（电极现象、离子移动、质量变化） 实验分析与推理 较难 8 键能与反应热计算（燃烧热、液化热、键能求算） 计算与综合 较难 9 化学反应速率快慢比较（单位换算、计量数归一化） 计算与辨析 中等 10 原电池装置分析（铜锌原电池、锌锰电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池） 理解与辨析 中等 11 化学反应速率与化学平衡图像（物质的量-时间曲线、反应方程式确定、转化率、反应速率计算） 图像分析与计算 中等 12 影响反应速率的因素（金属活动性、酸的性质、温度、接触面积） 理解与辨析 容易 13 原电池与普通反应比较（电极判断、电子流向、质量变化速率） 实验分析与推理 较难 14 化学平衡计算（反应速率、转化率、体积分数、浓度） 计算与综合 较难 15 能量变化与燃料电池（物质稳定性判断、反应热计算、电极反应式、电子转移计算） 综合应用与计算 中等 16 化学平衡图像与反应速率实验探究（化学方程式、平衡状态、转化率、压强比、影响速率因素） 图像分析与实验探究 中等 17 吸热反应、燃料电池、CO₂加氢制甲醇平衡计算（吸热判断、电极反应、平衡标志、反应速率、体积分数） 综合应用与计算 较难 18 CO₂加氢制甲醇的平衡与速率（极值范围、表格数据分析、平衡标志、甲醇燃料电池） 综合应用与计算 较难 总分 总评： 可能用到的相对原子质量：H - 1 C - 12 N – 14 O - 16 Na - 23 Mg - 24 Al - 27 S - 32 Cl - 35.5 Fe - 56 Cu - 64 Ba - 137 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（24-25高一下·河南许昌·期末）化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐属于氮的固定 B．工业炼钛的原理是将钛元素从金红石（主要成分为）中氧化出来 C．食品中添加适量的二氧化硫，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等 D．葛洪所著《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还原成丹砂”，二者互为可逆反应 2．（25-26高一上·四川内江·阶段检测）足量块状铁与100 mL 0.01 mol/L的稀硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变生成的量，可以使用如下方法中的是 ①加NaOH固体    ②将稀硫酸改用98%的浓硫酸    ③将块状铁改为铁粉 ④加入固体    ⑤升高温度 A．②③ B．①④ C．③⑤ D．①⑤ 3．（24-25高一下·北京顺义·期末）下列属于吸热反应的是 A．氢氧化钡与氯化铵的反应 B．钠与水的反应 C．氢氧化钠溶液与盐酸的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧 4．（24-25高一下·广东湛江·期末）组成的原电池结构示意图如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作时，Al电极上发生氧化反应，得到电子 B．电池工作时，往Cu电极移动 C．电池工作时，外电路中电子的流动方向为导线 D．电池工作一段时间后，溶液的pH将减小 5．（24-25高一下·贵州毕节·期末）某化学反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应可能是与晶体的反应 B．由图可判断该反应的生成物一定比反应物稳定 C．该反应的化学能不一定能转化为电能 D．反应过程中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 6．（25-26高一上·浙江宁波·期末）恒温时，可逆反应在容积为的密闭容器中进行，不能说明反应已达平衡状态的是 A．气体的体积分数不再变化 B．容器内，气压不再改变 C．混合气体的平均相对分子质量不再改变 D．若为石墨，， 7．（24-25高一下·甘肃白银·期末）W、X、Y、Z四种金属按如图装置进行实验。下列说法不正确的是 装置 现象或事实 W上有气体产生 Y不断溶解 H⁺向W极移动 A．装置甲中溶液的酸性减弱 B．装置乙中X电极的质量增大 C．装置丙中W极质量不变 D．四种金属的活动性强弱顺序为Z>Y>X>W 8．（24-25高一下·重庆·期末）在25℃，的条件下，甲烷的燃烧热为，部分化学键的键能如下表所示： 化学键 键能／ 414 498 x 464 已知：①键能是气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 ②3.6g水蒸气液化放出8kJ热量。 通过计算，x的值为 A．803 B．843 C．1307 D．883 9．（24-25高一下·广西南宁·期末）对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A． B． C． D． 10．（24-25高一下·黑龙江绥化·期末）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 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：铜电极质量增加 B．装置II：锌筒作负极，发生氧化反应 C．装置III：可充电，属于二次电池 D．装置IV：内电路中电子由b极移向a极 11．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示： 下列描述正确的是 A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1 B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1 C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79% D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)⇌Z(g) 12．（24-25高一下·贵州黔南·期末）下列各组物质的反应，放出氢气速率最快的是 选项 金属(相同粉末状) 酸及其浓度 酸的体积 反应温度 A 的盐酸溶液 B 的盐酸溶液 C 的溶液 D 的溶液 13．（24-25高一下·广西玉林·期末）利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是 A．甲和乙中铁片上均无气泡产生 B．乙中铁片为正极，电极反应式为 C．三个装置中铁片质量减少的速率由大到小的顺序为：乙甲丙 D．丙中，电子从铁片经导线流向石墨棒 14．（24-25高一上·湖南永州·期末）一定条件下，在容积为2L的密闭容器中发生反应：。开始时加入4molA和2molB，在2min末达到化学平衡状态，测得C的物质的量是0.8mol。下列说法正确的是 A．0~2min，B的反应速率为 B．平衡时A．B的转化率之比为3:2 C．平衡时物质C的体积分数为12.5% D．平衡时D的物质的量浓度为 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（24-25高一下·辽宁丹东·期末）（14分）现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。 Ⅰ、透明氧化铝陶瓷可被用在电子工业、照明等领域。其主要成分是，如图是经高温煅烧转化为的能量变化。 （1）图中和中较稳定的是______。 （2）当转化为时，需______(填“吸收”或“放出”)______kJ的能量。 Ⅱ、用于驱动潜艇的氨—氧燃料电池示意图如图所示。 （3）电极b是______极(填“正”或“负”)，发生______(“氧化”或“还原”)反应。 （4）当外电路通过1 mol电子时，理论上消耗(标准状况下)体积为______L。 （5）电极a的电极反应式为______。 16．（23-24高一下·北京·期末）（15分）I．在一定温度下，4 L恒容密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： （1）根据题中数据写出该反应的化学方程式：_______。 （2）、、三个时刻中，处于平衡状态的为_______(填“”“”“”)，后的某一时刻给体系升高温度，v(正)将_______(填“增大”或“减小”)。 （3）平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是_______，平衡时N的转化率为_______。 II．某学习小组利用铁与稀硫酸的反应，探究影响化学反应速率的因素，结果如下表： 实验 序号 铁的 质量(g) 铁的 形态 (mL) () 反应前溶液的温度(℃) 金属完全消失的时间(s) 1 1.0 片状 50 0.8 20 200 2 1.0 粉状 50 0.8 20 25 3 1.0 片状 50 1.0 20 125 4 1.0 片状 50 1.0 35 50 （4）实验1、2表明_______对反应速率有影响。 （5）探究温度对反应速率的影响的实验是_______(填实验序号)。 （6）实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因_______。 17．（24-25高一下·云南昭通·期末）（14分）现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。 （1）已知以下四个常见的化学反应。 A．镁与盐酸反应 B．氢氧化钠与硫酸反应 C．盐酸与碳酸氢钠反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应 上述反应中能用如图表示其能量变化的是_______(填序号)，其能量变化的原因是：断开反应物的化学键吸收的总能量_______(填“>”或“<”)形成生成物的化学键释放的总能量。 （2）氢氧燃料电池是用于驱动电动汽车的理想能源。下图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。 该电池的负极反应式为_______。电池工作一段时间后电解质溶液的pH将_______。(填“增大”“减小”或“不变”) （3）CO2可通过反应转化成有机物，实现碳循环。一定条件下，在体积为2L恒容密闭容器中充入2mol CO2(g)和6mol H2(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是_______(填序号)。 A．气体密度不再改变 B．混合气体的平均相对分子质量不再改变 C．CH3OH的浓度不再改变 D． ②从0min到9min内，v(H2)=_______。 ③平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是_______。 18．（23-24高一下·山东青岛·期末）（15分）实现“碳中和”，综合利用具有重要的意义。一定条件下，与制备气态甲醇（）的反应方程式为。 （1）一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，、、、的浓度分别为、、、，反应达到平衡时，下列数据不可能出现的是__________。 A．， B．， C．， D．， （2）在容积为2L的恒温密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0min 3min 6min 9min 12min 0 0.50 a 0.75 0.75 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ①3~6min内，__________。 ②12min末时，混合气体中的物质的量分数为__________。已知：B的物质的量分数。 ③第3min时__________第9min时（填“”、“”或“”）。第12min时，_________。（填“”、“”或“”）。 （3）保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，若投料比一定温度下发生上述反应，下列说法不能作为反应是否达到平衡的判断依据的是__________（填标号）。 a．容器内气体的密度不再变化 b．容器内气体的平均相对分子质量不再变化 c．的体积分数不再变化 d．断裂个H—H键的同时生成个水分子 e.容器中和的物质的量浓度相等 （4）甲醇燃料电池工作原理如图所示： 通入a气体的电极为原电池的________（填“正”或“负”）极，其电极反应式为________。 7 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六单元 化学反应与能量(A) 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 氮的固定、工业炼钛、二氧化硫的用途、可逆反应概念 理解与辨析 容易 2 影响反应速率的因素（浓度、温度、接触面积、钝化、硝酸氧化性） 理解与辨析 中等 3 常见吸热反应与放热反应的判断（Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl、钠与水、中和、燃烧） 识记与辨析 容易 4 原电池原理（电极判断、离子移动、电子流向、pH变化） 理解与推理 中等 5 化学反应能量变化图（放热反应、物质稳定性、化学能与电能转化、键能与焓变关系） 理解与辨析 中等 6 化学平衡状态的判断（气体体积分数、压强、平均分子量、速率比） 理解与辨析 中等 7 原电池中金属活动性比较（电极现象、离子移动、质量变化） 实验分析与推理 较难 8 键能与反应热计算（燃烧热、液化热、键能求算） 计算与综合 较难 9 化学反应速率快慢比较（单位换算、计量数归一化） 计算与辨析 中等 10 原电池装置分析（铜锌原电池、锌锰电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池） 理解与辨析 中等 11 化学反应速率与化学平衡图像（物质的量-时间曲线、反应方程式确定、转化率、反应速率计算） 图像分析与计算 中等 12 影响反应速率的因素（金属活动性、酸的性质、温度、接触面积） 理解与辨析 容易 13 原电池与普通反应比较（电极判断、电子流向、质量变化速率） 实验分析与推理 较难 14 化学平衡计算（反应速率、转化率、体积分数、浓度） 计算与综合 较难 15 能量变化与燃料电池（物质稳定性判断、反应热计算、电极反应式、电子转移计算） 综合应用与计算 中等 16 化学平衡图像与反应速率实验探究（化学方程式、平衡状态、转化率、压强比、影响速率因素） 图像分析与实验探究 中等 17 吸热反应、燃料电池、CO₂加氢制甲醇平衡计算（吸热判断、电极反应、平衡标志、反应速率、体积分数） 综合应用与计算 较难 18 CO₂加氢制甲醇的平衡与速率（极值范围、表格数据分析、平衡标志、甲醇燃料电池） 综合应用与计算 较难 总分 总评： 可能用到的相对原子质量：H - 1 C - 12 N – 14 O - 16 Na - 23 Mg - 24 Al - 27 S - 32 Cl - 35.5 Fe - 56 Cu - 64 Ba - 137 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（24-25高一下·河南许昌·期末）化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐属于氮的固定 B．工业炼钛的原理是将钛元素从金红石（主要成分为）中氧化出来 C．食品中添加适量的二氧化硫，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等 D．葛洪所著《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还原成丹砂”，二者互为可逆反应 【答案】C 【解析】A．氮的固定是氮元素由游离态转化为化合态，而植物的根吸收铵根离子和硝酸盐是将化合态氮转化为生物体中的氮，不属于氮的固定，A错误；B．工业炼钛需将TiO2中的Ti4+还原为Ti，而非氧化，B错误；C．二氧化硫具有抗氧化性，可抑制食品氧化变质，同时有漂白、防腐作用，C正确；D．HgS高温条件下分解为Hg和S与Hg和S常温下结合为HgS反应条件不同，不互为可逆反应，D错误；故选C。 2．（25-26高一上·四川内江·阶段检测）足量块状铁与100 mL 0.01 mol/L的稀硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变生成的量，可以使用如下方法中的是 ①加NaOH固体    ②将稀硫酸改用98%的浓硫酸    ③将块状铁改为铁粉 ④加入固体    ⑤升高温度 A．②③ B．①④ C．③⑤ D．①⑤ 【答案】C 【解析】A．②将稀硫酸改用98%的浓硫酸，铁会钝化，不生成氢气，不能加快反应速率且改变生成的量，③将块状铁改为铁粉能加快速率且不改变生成的量，A不符合题意；B．①加NaOH固体会中和硫酸，降低浓度，减慢反应速率且减少产量，④加入固体在酸性条件下具有氧化性，使铁被氧化而不生成，改变生成的量，B不符合题意；C．③将块状铁改为铁粉能加快速率且不改变生成的量，⑤升高温度，加快反应速率，不改变生成的量，C符合题意；D．①加NaOH固体会中和硫酸，降低浓度，减慢反应速率且减少产量，⑤升高温度，加快反应速率，不改变生成的量，D不符合题意；故答案选C。 3．（24-25高一下·北京顺义·期末）下列属于吸热反应的是 A．氢氧化钡与氯化铵的反应 B．钠与水的反应 C．氢氧化钠溶液与盐酸的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧 【答案】A 【解析】A．氢氧化钡与氯化铵的反应是铵盐与强碱的吸热反应，A正确；B．钠与水反应剧烈放热，属于放热反应，B错误；C．氢氧化钠与盐酸的中和反应是典型的放热反应，C错误；D．甲烷燃烧释放大量热量，属于放热反应，D错误；综上，答案是A。 4．（24-25高一下·广东湛江·期末）组成的原电池结构示意图如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作时，Al电极上发生氧化反应，得到电子 B．电池工作时，往Cu电极移动 C．电池工作时，外电路中电子的流动方向为导线 D．电池工作一段时间后，溶液的pH将减小 【答案】B 【解析】这是一个由Al - Cu和稀H2SO4溶液组成的原电池装置。铝的金属活动性比铜强，所以铝作负极，铜作正极。负极为Al电极，发生氧化反应，铝失去电子，电极反应式为Al - 3e-=Al3+。正极为Cu电极，发生还原反应，溶液中的H+得到电子生成氢气，电极反应式为2H++ 2e-=H2。原电池工作时，阳离子向正极（Cu电极）移动。电子由负极（Al电极）经外电路导线流向正极（Cu电极）。电池工作时，总反应为2Al + 6H+=2Al3++ 3H2。A．在原电池中，铝的金属活动性比铜强，铝作负极。电池工作时，负极发生氧化反应，是失去电子，而不是得到电子，A错误；B．原电池工作时，阳离子向正极移动。在该原电池中，铜是正极，所以H+往Cu电极移动，B正确； C．原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极。铝是负极，铜是正极，所以外电路中电子的流动方向为Al→导线→Cu，C错误；D．电池工作时，总反应为2Al + 6H+=2Al3++ 3H2，溶液中的H+被消耗，溶液酸性减弱，pH将增大，D错误；故选B。 5．（24-25高一下·贵州毕节·期末）某化学反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应可能是与晶体的反应 B．由图可判断该反应的生成物一定比反应物稳定 C．该反应的化学能不一定能转化为电能 D．反应过程中断裂化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 【答案】C 【解析】A．与晶体的反应是常见的吸热反应，图片表示的是放热反应，A错误；B．由图可判断该反应的生成物的总能量比反应物的总能量低，但可能存在部分生成物能量高于反应物，故不能确定谁稳定，B错误；C．若该反应中没有电子转移，则无法形成电流，化学能不能转化为电能，C正确；D．该图是放热反应，断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量，D错误；故选C。 6．（25-26高一上·浙江宁波·期末）恒温时，可逆反应在容积为的密闭容器中进行，不能说明反应已达平衡状态的是 A．气体的体积分数不再变化 B．容器内，气压不再改变 C．混合气体的平均相对分子质量不再改变 D．若为石墨，， 【答案】B 【解析】A．X的体积分数不再变化，说明X的物质的量保持恒定，反应达到平衡状态，A不符合题意；B．该反应前后气体计量数相等，气体总物质的量始终不变，恒温恒容条件下容器内气压始终恒定，因此气压不再改变不能说明反应达到平衡状态，B符合题意；C．混合气体的平均摩尔质量，气体的物质的量不变，但是因生成固体Z，气体总质量随反应进行而变化，当M不变时说明气体总质量恒定，反应达到平衡状态，C不符合题意；D．反应速率比等于系数比，若为石墨，，生成石墨的正反应速率为，，二者速率比为，等于反应计量数之比，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D不符合题意；故选B。 7．（24-25高一下·甘肃白银·期末）W、X、Y、Z四种金属按如图装置进行实验。下列说法不正确的是 装置 现象或事实 W上有气体产生 Y不断溶解 H⁺向W极移动 A．装置甲中溶液的酸性减弱 B．装置乙中X电极的质量增大 C．装置丙中W极质量不变 D．四种金属的活动性强弱顺序为Z>Y>X>W 【答案】D 【解析】A．装置甲中W上有气体产生，则W为正极，氢离子在W极得电子生成氢气，溶液的酸性减弱，A正确；B．Y不断溶解，说明Y为负极，X为正极，X的电极反应为，X极质量增大，B正确；C．溶液中氢离子向正极移动，H⁺移向W极，说明W为正极，W极质量不变，C正确；D．活动性较强的金属在原电池中一般发生氧化反应为负极，甲中活泼性X>W，乙中活泼性Y>X，丙中活泼性Z>W，所以四种金属的活动性关系为Y>X>W、Z>W，但Z与Y、X的活泼性关系无法确定，D错误。故选D。 8．（24-25高一下·重庆·期末）在25℃，的条件下，甲烷的燃烧热为，部分化学键的键能如下表所示： 化学键 键能／ 414 498 x 464 已知：①键能是气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 ②3.6g水蒸气液化放出8kJ热量。 通过计算，x的值为 A．803 B．843 C．1307 D．883 【答案】A 【解析】1mol甲烷燃烧生成液态水ΔH=-890kJ/mol，3.6g（0.2mol）水蒸气液化放8kJ，则1mol水蒸气液化放40kJ。1mol甲烷燃烧生成液态水比气态水多放2×40=80kJ，所以1mol甲烷燃烧生成气态水的ΔH为-890+80=-810kJ/mol；焓变=反应物总键能-生成物总键能；4×414+2×498-(2x+4×464)=-810，x=803，故选A。 9．（24-25高一下·广西南宁·期末）对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】反应的速率具有如下关系：v(A):v(C):v(D)=1:1:2，B为固体不参与速率比较，当v(A)=2mol⋅L−1⋅min−1时，v(C)=2mol⋅L−1⋅min−1、v(D)=4mol⋅L−1⋅min−1，C项中v'(C)=0.1 mol·L-1·s-1×60=6mol·L-1min-1>2mol⋅L−1⋅min−1，D项中v'(D)=0.4 mol·L-1·min-1÷2=0.2 mol·L-1·min-1<4mol⋅L−1⋅min−1，故v'(C)>v(A)>v'(D)，故答案为C。 10．（24-25高一下·黑龙江绥化·期末）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 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：铜电极质量增加 B．装置II：锌筒作负极，发生氧化反应 C．装置III：可充电，属于二次电池 D．装置IV：内电路中电子由b极移向a极 【答案】D 【解析】A．装置I：锌作负极，铜作正极，Cu电极表面铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，故A正确；B．装置II：锌锰电池中锌失电子作负极，发生氧化反应，故B正确；C．装置III：铅蓄电池可充、放电，属于二次电池，故C正确；D．装置IV：氢气燃料电池中通入氢气的一极失电子，作负极，通入氧气的一极得电子，作正极，则a为负极，b为正极，电子由负极a经外电路流向正极b，电子无法经过内电路，故D错误；故选D。 11．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示： 下列描述正确的是 A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1 B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1 C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79% D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)⇌Z(g) 【答案】C 【解析】A．反应开始到 10s， 用 Z 表示的反应速率 =0.079mol/(L⋅s) ，故 A 错误；B． 反应开始到 10s，X 的物质的量浓度减少了 =0.395mol/L ，故 B 错误；C． 反应开始到 10s 时 ，Y 的物质的量减少了 1.0-0.21=0.79 mol ，则其转化率为 =79%，故 C 正确；D． 由图象可以看出 ， 反应中 X 、 Y 的物质的量减少 ， 应为反应物 ，Z的物质的量增多 ， 应为生成物 ， 当反应进行到 10s时 ，Δn(X)=0.79mol，Δn(Y)=0.79mol，Δn(Z)=1.58mol， 则 Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)=1:1:2， 参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比 ， 则反应的方程式为 X(g)+Y(g)2Z(g) ，故 D 错误；故选C。 12．（24-25高一下·贵州黔南·期末）下列各组物质的反应，放出氢气速率最快的是 选项 金属(相同粉末状) 酸及其浓度 酸的体积 反应温度 A 的盐酸溶液 B 的盐酸溶液 C 的溶液 D 的溶液 【答案】B 【解析】A．Fe的金属活泼性低于Al，盐酸浓度相同，温度相同，反应速率较慢，A不符合题意；B．Al的金属活泼性高于Fe，盐酸浓度相同，温度相同，反应速率更快，B符合题意；C．Cu的金属活泼性低，无法置换稀硫酸中的H+，若是浓硫酸会成SO2，不产生氢气，C不符合题意；D．硝酸为强氧化性酸，与Mg反应生成氮氧化物，不产生氢气，D不符合题意；故选B。 13．（24-25高一下·广西玉林·期末）利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是 A．甲和乙中铁片上均无气泡产生 B．乙中铁片为正极，电极反应式为 C．三个装置中铁片质量减少的速率由大到小的顺序为：乙甲丙 D．丙中，电子从铁片经导线流向石墨棒 【答案】B 【解析】A．装置乙中Zn的活泼性比Fe强，Zn做负极，Fe做正极，正极上氢离子得电子生成氢气，装置乙中铁片上有气泡产生，故A错误；B．装置乙中铁片为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为，故B正确；C．装置甲中Fe做负极，失去电子生成，质量减小，装置乙中Fe做正极被保护，铁片质量不变，装置丙没有构成原电池，仅发生普通化学反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，而形成原电池能加快反应速率，因此铁片质量减少的速率：甲丙乙，故C错误；D．装置丙中，未形成闭合回路，不能构成原电池，故D错误；答案选B。 14．（24-25高一上·湖南永州·期末）一定条件下，在容积为2L的密闭容器中发生反应：。开始时加入4molA和2molB，在2min末达到化学平衡状态，测得C的物质的量是0.8mol。下列说法正确的是 A．0~2min，B的反应速率为 B．平衡时A．B的转化率之比为3:2 C．平衡时物质C的体积分数为12.5% D．平衡时D的物质的量浓度为 【答案】D 【解析】A．由方程式系数得，B的反应速率为，A错误；B．由方程式系数得、，平衡时A的转化率为，B的转化率为，转化率之比为3:4，B错误；C．平衡时气体总物质的量，C的体积分数为，C错误；D．平衡时D的物质的量为1.6mol，浓度为，D正确；故答案选D。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（24-25高一下·辽宁丹东·期末）（14分）现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。 Ⅰ、透明氧化铝陶瓷可被用在电子工业、照明等领域。其主要成分是，如图是经高温煅烧转化为的能量变化。 （1）图中和中较稳定的是______。 （2）当转化为时，需______(填“吸收”或“放出”)______kJ的能量。 Ⅱ、用于驱动潜艇的氨—氧燃料电池示意图如图所示。 （3）电极b是______极(填“正”或“负”)，发生______(“氧化”或“还原”)反应。 （4）当外电路通过1 mol电子时，理论上消耗(标准状况下)体积为______L。 （5）电极a的电极反应式为______。 【答案】（1）（2分） （2） 放出 （2分） （2分） （3） 正 （2分） 还原（2分） （4）5.6（2分） （5）（2分） 【解析】（1）能量越低，物质越稳定，由图可知，​的能量低于，因此​更稳定。 （2）1mol γ−Al2​O3​转化为​时，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，放出能量，能量差为。 （3）燃料电池中燃料在负极发生失电子的氧化反应，氧化剂（​）在正极发生得电子的还原反应，如图所示，在该电池中，​在电极a反应，​在电极b反应，因此b为正极，​得电子，发生还原反应。 （4）O2​反应时，​完全反应转移电子，因此转移电子时，消耗​的物质的量为，标准状况下体积为。 （5）电极a为负极，在碱性条件下，失电子生成​，配平后电极反应为：。 16．（23-24高一下·北京·期末）（15分）I．在一定温度下，4 L恒容密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： （1）根据题中数据写出该反应的化学方程式：_______。 （2）、、三个时刻中，处于平衡状态的为_______(填“”“”“”)，后的某一时刻给体系升高温度，v(正)将_______(填“增大”或“减小”)。 （3）平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是_______，平衡时N的转化率为_______。 II．某学习小组利用铁与稀硫酸的反应，探究影响化学反应速率的因素，结果如下表： 实验 序号 铁的 质量(g) 铁的 形态 (mL) () 反应前溶液的温度(℃) 金属完全消失的时间(s) 1 1.0 片状 50 0.8 20 200 2 1.0 粉状 50 0.8 20 25 3 1.0 片状 50 1.0 20 125 4 1.0 片状 50 1.0 35 50 （4）实验1、2表明_______对反应速率有影响。 （5）探究温度对反应速率的影响的实验是_______(填实验序号)。 （6）实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因_______。 【答案】（1）2N(g)⇌M(g)（2分） （2） t3 （1分） 增大（2分） （3） 7:10 （2分） 75%(或0.75)（2分） （4）物质的形态(或固体的表面积)（2分） （5）实验3和实验4(或实验3、4或3，4)（2分） （6）铁与稀硫酸反应为放热反应，开始时温度升高，化学反应速率加快，一段时间后随硫酸浓度降低，化学反应速率减慢（2分） 【解析】（1）小问详解： 由图可知，反应达到平衡时消耗的N为6 mol，生成的M为3 mol，物质的量之比为2：1，且N减小，为反应物、M增加，为生成物，故该反应的化学方程式。 （2）三个时刻中，只有t3时刻各物质的量不再发生改变，此时处于平衡状态；t3后的某一时刻给体系升高温度，温度升高导致v(正)将增大。 （3）根据pV=nRT，温度，容器体积不变时，压强之比为物质的量之比，所以平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是(5+2):(2+8)=7:10；平衡时N的转化率为。 （4）实验1、2的变量为铁的形态，表明物质的形态(或固体的表面积)对反应速率有影响。 （5）实验3、4的变量为温度，故探究温度对反应速率的影响的实验是实验3、4。 （6） 由实验表格可知，温度、浓度都会影响反应的速率；实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因为：铁与稀硫酸反应为放热反应，开始时温度升高，化学反应速率加快，一段时间后随硫酸浓度降低，化学反应速率减慢。 17．（24-25高一下·云南昭通·期末）（14分）现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。 （1）已知以下四个常见的化学反应。 A．镁与盐酸反应 B．氢氧化钠与硫酸反应 C．盐酸与碳酸氢钠反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应 上述反应中能用如图表示其能量变化的是_______(填序号)，其能量变化的原因是：断开反应物的化学键吸收的总能量_______(填“>”或“<”)形成生成物的化学键释放的总能量。 （2）氢氧燃料电池是用于驱动电动汽车的理想能源。下图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。 该电池的负极反应式为_______。电池工作一段时间后电解质溶液的pH将_______。(填“增大”“减小”或“不变”) （3）CO2可通过反应转化成有机物，实现碳循环。一定条件下，在体积为2L恒容密闭容器中充入2mol CO2(g)和6mol H2(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①下列可以表明该反应达到化学平衡状态的是_______(填序号)。 A．气体密度不再改变 B．混合气体的平均相对分子质量不再改变 C．CH3OH的浓度不再改变 D． ②从0min到9min内，v(H2)=_______。 ③平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是_______。 【答案】（1） CD （2分） >（2分） （2） （2分） 减小（2分） （3） BC （2分） 0.25mol/(L·min)(或0.25mol·L-1·min-1) （2分） 30%（2分） 【解析】（1）A．镁与盐酸反应放热； B．氢氧化钠与硫酸反应是酸碱中和反应，为放热反应； C．盐酸与碳酸氢钠反应吸热； D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸热； 如图表示其能量变化的是吸热反应，属于吸热反应的是CD，吸热反应中断开反应物的化学键吸收的总能量大于形成生成物的化学键释放的总能量。 （2）从图中可以看出，通H2的电极为负极，通O2的电极为正极，负极反应为H2失电子生成水，负极反应式为，正极反应为O2得电子生成OH-，正极反应式为，总反应为，根据电子守恒可知，消耗OH-浓度等于生成OH-浓度，则电池工作一段时间后n(OH-)不变，但H2O的质量增大，溶液的体积增大，所以c(OH-)减小，电解质溶液的pH减小。 （3）①A．混合气体的质量不变，体积不变，气体密度始终不变，当密度不变时，反应不一定达平衡状态，A错误； B．混合气体的质量不变，物质的量改变，平均相对分子质量改变，当平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态，B正确； C．CH3OH的浓度不再改变时，正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，C正确； D．反应达到平衡状态时，正逆反应速率比等于化学计量数之比，即，则反应没有达到平衡状态，D错误； 故答案为BC； ②从0min到9min内，； ③初始浓度：1mol/L CO2(g)和3mol/L H2(g)，平衡时：0.25mol/L CO2(g)、(3-0.75×3)mol/L=0.75mol/L H2(g)、0.75mol/L CH3OH(g)和0.75mol/L H2O(g)，则平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是。 18．（23-24高一下·山东青岛·期末）（15分）实现“碳中和”，综合利用具有重要的意义。一定条件下，与制备气态甲醇（）的反应方程式为。 （1）一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，、、、的浓度分别为、、、，反应达到平衡时，下列数据不可能出现的是__________。 A．， B．， C．， D．， （2）在容积为2L的恒温密闭容器中，充入和，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。 时间 0min 3min 6min 9min 12min 0 0.50 a 0.75 0.75 1 0.50 0.35 0.25 0.25 ①3~6min内，__________。 ②12min末时，混合气体中的物质的量分数为__________。已知：B的物质的量分数。 ③第3min时__________第9min时（填“”、“”或“”）。第12min时，_________。（填“”、“”或“”）。 （3）保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，若投料比一定温度下发生上述反应，下列说法不能作为反应是否达到平衡的判断依据的是__________（填标号）。 a．容器内气体的密度不再变化 b．容器内气体的平均相对分子质量不再变化 c．的体积分数不再变化 d．断裂个H—H键的同时生成个水分子 e.容器中和的物质的量浓度相等 （4）甲醇燃料电池工作原理如图所示： 通入a气体的电极为原电池的________（填“正”或“负”）极，其电极反应式为________。 【答案】（1）AD（2分） （2） （2分） （2分） （2分） （2分） （3）cde（2分） （4） 负 （1分） （2分） 【解析】（1）一定温度下，在恒容密闭容器中进行该反应，当进行到某一时刻，、、、的浓度分别为、、、，极值转化得到数据： ，，，，选项A．D数据不在取值范围内，故答案选AD； （2）①由表格数据可知，3～6min内，，； ②12min末时，反应达到平衡状态： 混合气体中的物质的量分数为； ③上述计算可知，第3min时反应未达到平衡状态，反应正向进行，9min时反应达到平衡状态，浓度越小，反应速率越小，则第3min时＞第9min时；第12min时，，，故＜； （3）a．根据质量守恒，容器内气体的质量不变，该反应是在恒压的条件下进行，容器体积减小，则容器内气体的密度随着反应进行而增大，当容器内气体的密度不再变化，说明反应达到平衡状态，故容器内气体的密度不再变化可以作为反应达到平衡的判断依据； b．根据质量守恒，容器内气体的质量不变，该反应是气体物质的量减小的反应，容器内气体的平均相对分子质量随着反应进行而增大，当气体的平均相对分子质量不再变化，说明反应达到平衡状态，故容器内气体的平均相对分子质量不再变化可以作为反应达到平衡的判断依据； c．设起始物质的量为amol，则起始物质的量为amol，设，则，平衡，，的体积分数为，则的体积分数始终为50%，不能作为判断反应达到平衡状态的依据； d．断裂个H—H键的同时生成个水分子，都描述的是正反应方向，无法证明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态； e.可逆反应达到平衡状态时各物质浓度保持不变，容器中和的物质的量浓度相等不能作为判断反应达到平衡状态的依据； 故答案选cde； （4）原电池中阳离子向正极移动，根据的移动方向，可判断通入b气体的电极为原电池的正极，通入a气体的电极为原电池的负极；因为是甲醇燃料电池，氧气得电子，是正极助燃气，甲醇则是负极燃气，碳元素化合价由-2变为+4，负极电极反应式为。 11 / 16 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $