【文档说明】2022-2023学年高一化学 人教版2019必修第二册 同步试题 第六章 化学反应与能量(过关检测) Word版含解析.docx,共(11)页,654.507 KB,由小赞的店铺上传
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第六章化学反应与能量过关检测一、选择题Ⅰ(本大题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列说法不正确的是()A.原电池负极被氧化B.任何化学反应都能设计成
原电池C.化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变D.化学反应达到平衡状态时,只要条件不改变,各物质的浓度就不再改变【答案】B【解析】原电池反应的本质是氧化还原反应,因此非氧化还原反应是不能设计成原电池的。2.下列说法正确的是()A.化学反应速率是对可逆反应而言的,非可逆反应不谈化学
反应速率B.在可逆反应中,正反应的化学反应速率是正值,逆反应的化学反应速率是负值C.同一化学反应中,化学反应速率可用反应物浓度的改变量表示,也可用生成物浓度的改变量表示,其值可能相同,也可能不同D.化学反应速率的单位通常是
g·L-1·s-1,也可以是kg·L-1·s-1【答案】C【解析】由化学反应速率的概念“单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量”,可以看出它适合于所有的化学反应,并非专指可逆反应,A错误;单位时间是正值,反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量也是正值,故其比值也必
为正值,B错误;由化学反应速率的计算公式v=ΔcΔt可以看出,其单位中不可能出现g、kg等质量单位,D错误。3.下列有关化学反应速率和限度的说法中,不正确的是()A.实验室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反应速率明显加
快B.在金属钠与足量的水的反应中,增加水的量能增大反应速率C.2SO2+O22SO3反应中,SO2不能全部转化为SO3D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快【答案】B【解析】水的量的多少不
影响钠与水的反应速率,B错误。4.某学生将电流表用导线与两个电极连接在一起,再将两个电极同时插入某种电解质溶液中,能观察到有电流产生的是()A.用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中B.用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中C.用锌片、铜
片作电极插入番茄中D.用铜片、铁片作电极插入酒精中【答案】C【解析】要构成原电池,除要形成闭合回路外,还需要有两个活动性不同的电极,其中一个电极要能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。A项,铜、石墨与稀硫酸均不反应;B项,电极材料相同;D项,酒精是非电解质。5.下列说法不正确的是()
①任何化学反应都伴有能量变化②根据能量守恒定律,反应物的总能量等于生成物的总能量③化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体④煤转化为煤气后燃烧,可以提高燃烧效率⑤等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量
低于生成液态水所放出的热量⑥等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体,硫粉放出的热量多A.①③⑤B.①②③④⑤⑥C.②⑥D.②③④⑥【答案】C【解析】根据能量守恒原理,对于放热反应,反应物的总能量等于生成物总能
量加上放出的热量;对于吸热反应,反应物总能量加上吸收的热量,等于生成物的总能量,②错误;生成水蒸气可理解为是先生成液态水再由液态水汽化成水蒸气,因为水汽化时是要吸收热量的,所以,生成水蒸气时放出的热量就比生成液态水时放出的热量要少,⑤正确;硫蒸气可理解为硫粉吸收热量得到的,所以,硫蒸气本身能量就比
硫粉的能量要高,⑥错误。6.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地发生反应生成N2和CO2。对此反应,下列叙述正确的是()A.使用催化剂能加快化学反应速率B.减小压强能加快化学反应速率C.升高温度只能加快放热反应
的速率D.改变压强对化学反应速率无影响【答案】A【解析】根据外界条件对反应速率的影响分析:使用催化剂一般能加快反应速率;对于有气体参加的反应来说,压强的改变,对反应速率有影响,增大压强会加快化学反应速率,减小压强会减慢化学反应速率;升
高温度会加快化学反应速率,与反应的放热和吸热无关。7.0℃时,将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:N2O4(g)2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应
限度的是()①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2②NO2的消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2∶1③烧瓶内气体的压强不再变化④烧瓶内气体的质量不再变化⑤NO2的物质的量浓度不再改变⑥烧瓶内气体的颜色不再加深⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量
不再变化⑧烧瓶内气体的密度不再变化A.②③⑥⑦B.①④⑧C.只有①④D.只有⑦⑧【答案】B【解析】①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率均表示正反应速率,不能判断是否已达平衡;④烧瓶内气体的质量是定值,烧瓶内气体的质量不再变化,不能判断是否
已达平衡;⑧烧瓶的体积不变,且气体总质量不变,密度是定值,混合气体的密度不再改变,不一定平衡。故选B。8.根据如下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况,判断下列说法正确的是()A.该反应中反应物所具有的总能量高于生成
物所具有的总能量B.2mol氮原子结合生成N2(g)时需要放出946kJ能量C.1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要放出632kJ能量D.上述过程描述的是2molN2与2molO2反应的能量变化过程【答案】B【解析】1molN
2和1molO2反应产生2molNO,反应过程的能量变化是Q=946+498-2×632=+180(kJ),说明反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应是吸热反应,A错误;断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,2mol氮原子结合生成N2(g)时
需要放出946kJ能量,B正确;1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,C错误;上述过程描述的是1molN2与1molO2反应的能量变化过程,D错误。9.根据反应:2Ag++Cu===Cu2++2Ag,设计如下图所示原电池,下列说法错误的
是()A.X可以是银或石墨B.Y是硫酸铜溶液C.电子从铜电极经外电路流向X电极D.X极上的电极反应式为Ag++e-===Ag【答案】B【解析】由电池反应2Ag++Cu===2Ag+Cu2+可知,铜作负极,电极反应为Cu-2e-===Cu2+,X为正极,可以是比铜不活泼的银或石墨
等,电极反应为Ag++e-===Ag;电解质溶液中需含有Ag+,B错误。10.在密闭容器中进行反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-
1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()A.c(Z)=0.5mol·L-1B.c(Y2)=0.5mol·L-1C.c(X2)=0.2mol·L-1D.c(Y2)=0.6mol·L-1【答案】
B【解析】若反应向正反应方向进行,0.1mol·L-1X2与0.3mol·L-1Y2完全转化可生成0.2mol·L-1Z,这表明平衡时Z的浓度应小于0.4mol·L-1;若反应向逆反应方向进行,0.2mol·L-1Z全部分解转
化生成0.1mol·L-1X2和0.3mol·L-1Y2,这表明平衡时X2的浓度应小于0.2mol·L-1,Y2的浓度应小于0.6mol·L-1。11.科学家用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:下
列说法正确的是()A.CO与O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程【答案】C【解析】分析图象知状态Ⅰ的能量比状态Ⅲ的高,因此是放热反应,A错误;
从反应历程看反应过程中化学键没有断裂,B错误;CO2的结构是O===C===O,含极性共价键,C正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ是CO与O的反应,D错误。12.如下图,有关零排放车载燃料电池叙述正确的是()A.正极通入H2,发生还
原反应B.负极通入O2,发生氧化反应C.导电离子为质子,且在电池内部由正极定向移向负极D.总反应式为2H2+O2===2H2O【答案】D【解析】该燃料电池为氢氧燃料电池,其总反应式为2H2+O2===2H2O,该燃料电池是通过质子
(H+)来传递电荷的,H+也分别参与了正、负电极的反应,但H+在电池的内部应由负极(产生H+)定向移动至正极(消耗H+),负极通入H2,发生氧化反应,正极通入O2,发生还原反应。13.金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.金
属M作电池负极B.电解质是熔融的MOC.正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-D.电池总反应式为2M+O2+2H2O===2M(OH)2[答案]B[解析]根据题图可知金属M失电子转化为M2+,则金属M为负极,通入空气的电极为正极,故A正确;电解质是熔融的M(OH)
2,故B错误;正极发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,故C正确;M失去电子生成M2+,结合C中分析,电池总反应式为2M+O2+2H2O===2M(OH)2,故D正确。14.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的
是()甲乙丙丁A.图甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增大B.图乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-C.图丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄D.图丁:电池放电过程中,硫酸浓度不断减小[
答案]A[解析]图甲为Zn、Cu、H2SO4溶液构成的原电池,锌为负极,铜为正极,锌失去电子生成锌离子,Zn2+向Cu电极方向移动,在铜电极上氢离子得到电子生成氢气,故Cu电极附近溶液中H+浓度减小,A错误;锌为负极,电解质溶液为碱性溶液,所以正极的
电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-,B正确;锌筒作负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,锌溶解,锌筒会变薄,C正确;电池放电过程中,电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,消耗硫酸,硫酸浓度不断
减小,D正确。15.已知:①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量;②1molI2蒸气中化学键断裂时需要吸收151kJ的能量;③由H原子和I原子形成1molHI分子时释放299kJ的能量。下列判断不正确的是()A.I
2分子比H2分子稳定B.2molHI(g)发生分解反应吸收11kJ热量C.HI与NaOH的反应属于放热反应D.0.5molH2(g)与0.5molI2(g)完全反应释放出5.5kJ热量[答案]A[解析]选项A,H2分子共价键断裂时吸收的热量比I2分子共价键断裂时吸收的热量多,H2
分子比I2分子稳定,A选项错误。选项B,2molHI(g)发生反应2HI(g)===H2(g)+I2(g),吸收的热量=2E(H—I)-E(H—H)-E(I—I)=2mol×299kJ·mol-1-1mol×436kJ·mol-1-1mol×151kJ
·mol-1=11kJ。选项C,中和反应是放热反应。选项D,根据选项B计算可知正确。16.用4g单质锌与5mL2mol·L-1的稀硫酸作用制备氢气时,下列四种情况下生成氢气速率的大小顺序为()①锌粒+稀硫酸②锌粉+稀硫酸③锌粉+稀硫酸+少量CuSO4粉
末④锌粒+稀硫酸+少量3mol·L-1盐酸A.②>③>④>①B.①>②>③>④C.③>②>①>④D.②>①>③>④[答案]C[解析]用4g单质锌与5mL2mol·L-1的稀硫酸作用制备氢气时,锌的表面积越大,反应速率越快,则反应速率:②>①;该反应的实质是锌与氢离子反应,氢离子浓度越大,反应速率
越快,①中氢离子浓度为4mol·L-1,④中加入少量3mol·L-1盐酸,溶液中氢离子浓度小于4mol·L-1,则反应速率:①>④;③中锌与CuSO4反应置换出铜,构成原电池,反应速率加快,则反应速率:③>②;因此生成氢气
速率的大小顺序为③>②>①>④,故选C。二、非选择题(本大题共4个小题,共52分,请按要求作答)17.(13分)反应Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑的能量变化趋势如下图所示:(1)该反应为________(填“吸
热”或“放热”)反应。(2)若要使该反应的反应速率增大,下列措施可行的是________(填字母)。A.改铁片为铁粉B.改稀硫酸为98%的浓硫酸C.升高温度D.减小压强(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为________(填“正”或“负”
)极。铜片上产生的现象为__________________,该极上发生的电极反应为____________________________,外电路中电子由________(填“正”或“负”,下同)极向_____
___极移动。(13分,未标注的每空2分)(1)放热(2)AC(3)正产生无色气泡2H++2e-===H2↑(3分)负(1分)正(1分)【解析】(2)增大固体的表面积或升高温度,反应速率增大;适当增大反应
物浓度,反应速率也增大,但98%的浓硫酸能使铁钝化。(3)该反应中铁是还原剂,作负极,比铁活动性差的铜应作正极。铜片上,氢离子得到电子,电极反应为2H++2e-===H2↑,外电路电子由负极流向正极。18.(12分)某实验小组同学进行如图所示实验,以检验化学反应中的能量变化。请回答下列
问题:(1)实验发现,反应后①中的温度升高,②中的温度降低。由此判断镁条与稀盐酸的反应是________热反应,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是________热反应。(2)反应①的离子方程式是______________________________;反应________(填“①
”或“②”)的能量变化可用图(b)表示。(3)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl===NaCl+H2OB.2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2①以上两个反应能设计成原电池的是_____
__________________________。②写出设计成的原电池正极的电极反应式______________________________。【答案】(12分,未标注的每空1分)(1)放吸(2)Mg+2H+===Mg2++H2↑(3分)②(2分)(3)①B(2分)②2Fe3++2e
-===2Fe2+(3分)【解析】(2)反应②为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,所以反应②的能量变化可用图(b)表示。(3)①自发进行的氧化还原反应能设计成原电池,A反应中没有电子转移,不属于氧化还原反应,不能设计成原电池。②该原电池中,Cu失去
电子作负极,不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极,电解质溶液为氯化铁溶液,正极上铁离子得电子发生还原反应,负极上Cu失电子发生氧化反应。19.(10分)恒温下,将amolN2与bmolH2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)催化剂高温、高压2NH3(g)(1)若反应进行到某时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,a=________。(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中NH3的含量(体积分数
)为25%。n(NH3)=________。(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始)∶n(平)=_______________________________。(4)原混合气体中a
∶b=________。(5)将1molN2和3molH2合成NH3反应时,下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是______(填字母)。A.容器内的总压强不随时间而变化B.反应后混合气体的密度不再发生变化C.三种气体的浓度相等D.NH3的分解速率
与生成速率相等E.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化【答案】(10分,每空2分)(1)16(2)8mol(3)5∶4(4)2∶3(5)ADE【解析】(1)生成6molNH3时消耗N23mol,所以a=16。(2)达平衡时混合气体的物质的量为716.8
L22.4L·mol-1=32mol,n(NH3)=8mol。(3)由“三段法”N2(g)+3H2(g)催化剂高温、高压2NH3(g)初始量(mol)16b0变化量(mol)4128平衡量(mol)12b-12
8由n(平)=12+b-12+8=32,得b=24,则n(始)=a+b=16+24=40,所以n(始)∶n(平)=5∶4。(4)a∶b=16∶24=2∶3。(5)对于合成氨的反应,因为反应前后气体的系数和不相同,所以压强不再改变,混合气体的平均相对分子质量不再变化可以作为平衡的标志,氨
气的分解速率与生成速率相同,表明反应达到平衡状态。20.(17分)(1)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为____________________,当电路中有
0.2mol电子通过时,负极的质量减少________g。②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置________(填“能”或“不能”)形成原电池,若不能,请说明理由,若能,请指出正、负极:_______________________________。(2)将锌片和银片
浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流表。①锌片上发生的电极反应为_______________________________;②银片上发生的电极反应为_______________________________。③若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥
后称重,总质量为47g,试计算:a.产生氢气的体积(标准状况)________。b.通过导线的电量________。(已知NA=6.02×1023mol-1,电子电荷为1.60×10-19C)【答案】(1
7分,未标注的每空2分)(1)①2H++2e-===H2↑(3分)1.8②能(1分)正极为镁,负极为铝(2)①Zn-2e-===Zn2+②2H++2e-===H2↑③a.4.48Lb.3.9×104C(3分)【解析】(1)①a为Al,b为Cu,电解质溶液为稀硫酸时,
电池总反应的离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑,当转移0.2mol电子时,负极反应的Al的质量为m(Al)=0.2×26mol×27g·mol-1=1.8g;②当a为Al,b为Mg,电解质溶液为NaOH溶液时,电池总反应的离子方程式为2Al+
2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑,负极为Al,正极为Mg。(2)①在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中,锌片作负极,其电极反应为Zn-2e-===Zn2+;②银片作正极,其电极反应为2H++2e-===H2↑。电池总反应式为Zn+2
H+===Zn2++H2↑。③根据电极反应式找出已知量与电量之间的定量关系进行计算。a.锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量,设产生的氢气在标准状况下的体积为x。Zn+2H+===Zn2++H2↑65g22.4L(60-47)gxx=4.48Lb.反应消耗的锌的
物质的量为13g65g·mol-1=0.20mol,1molZn变为Zn2+时,转移2mole-,则导线中通过的电量为0.20mol×2×6.02×1023mol-1×1.6×10-19C≈3.9×104C。