第六章化学反应与能量单元检测训练题2021-2022学年高一化学人教版（2019）必修第二册

这是一份第六章化学反应与能量单元检测训练题2021-2022学年高一化学人教版（2019）必修第二册，共14页。
化学反应与能量
一、单选题（15题）
1．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．10.0mL2mol﹒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
C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．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
2．石墨在一定条件下可转化为金刚石，已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收QkJ的热量，下列说法正确的是
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石与石墨的结构是相同的
C．等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的热量多
D．等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的热量多
3．下列有关装置的说法正确的是

A．装置I中为原电池的负极
B．装置IV工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
C．装置III可构成原电池
D．装置II为一次电池
4．、两根金属棒插入溶液中构成如图所示装置，实验中电流表指针发生偏转，同时棒变粗，棒变细，则、、溶液可能是下列中的

编号


溶液
A


稀硫酸
B


硝酸银溶液
C


硫酸铜溶液
D


稀硫酸

A．A B．B C．C D．D
5．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是
A．铝片与稀反应 B．与的反应
C．灼热的炭与反应 D．甲烷在中的燃烧反应
6．可逆反应2NO2(g)=2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2
②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
7．M、N、P、E四种金属:①M+N2+=N+M2+　②M、P用导线连接放入稀盐酸溶液中,M表面有大量气泡　③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-=E,N-2e-=N2+。四种金属的还原性由强到弱的顺序是
A．P、M、N、E B．E、N、M、P C．P、N、M、E D．E、P、M、N
8．在一定温度下，可逆反应2NO22NO+O2在体积固定的密闭容器中进行，反应达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2，同进生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2，同进生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
A．①⑤ B．①③⑤ C．②④ D．以上全部
9．某放热反应A + B=2C，在反应过程中，断裂1mol A中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断裂1mol B中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol C中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列说法中正确的是
A．Q1+Q2 Q3 C．Q1+Q2 2Q3
10．燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如下图所示，、均为惰性电极。下列叙述不正确的是

A．极是负极，该电极上发生氧化反应
B．电池总反应为
C．极电极反应式为
D．氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源
11．将过量的等质量的两份锌粉a、b，分别加入相同质量、相同浓度的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是
A． B．
C． D．
12．人工光合系统装置（如图）可实现以CO2和H2O合成CH4。下列说法不正确的是

A．该装置为原电池，且铜为正极
B．电池工作时，H+向Cu电极移动
C．GaN电极表面的电极反应式为：2H2O－4e-=O2+4H+
D．反应CO2+2H2OCH4+2O2中每消耗1molCO2转移4mole-
13．雾霾中含有氮的氧化物，利用反应NO2+NH3→N2+H2O制作如图所示的电池，用以消除氮氧化物的污染。下列有关该电池的说法一定正确的是

A．电极乙为电池负极
B．离子交换膜需选用阳离子交换膜
C．负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
D．28.0L(标准状况)NO2被完全处理，转移4mol电子
14．中国科学院大连化物所科学家研发了一种新型锌－碘单液流电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．放电时，三维多孔碳毡电极上的电极反应式为2I－－2e－=I2
B．放电时，电解质贮罐中的离子总浓度减小
C．充电时a接电源负极，钾离子从左池通过隔膜流向右池
D．充电时，若聚烯烃多孔电极增重6.5g，则左池减少的I－的物质的量为0.2mol
15．2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示，电池反应式为 LixC6 + Li1-xCoO2C6 + LiCoO2（xN；由②知，M为原电池正极，故还原性：P>M；由③知，N为原电池负极，故还原性：N>E。综上所述，还原性：P>M>N>E，综上所述，答案选A。
8．A
①单位时间内生成n mol O2，同进生成2n mol NO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡；
②单位时间内生成n mol O2，同进生成2n mol NO，描述的都是正反应，不能说明反应已达平衡；
③化学反应速率之比=计量数之比，用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比始终为2∶2∶1，不能说明反应已达平衡；
④容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；
⑤混合气体的颜色不再改变，说明NO2浓度不变，反应已达平衡；
综上所述，可作为平衡标志的有①⑤，A正确；
选A。
9．C
反应吸热放热可以利用能量守恒分析判断，也可以依据物质化学键的键能分析判断，反应焓变△H=反应物断键吸收的热量-生成物形成化学键放出的热量。
【详解】
生成物形成化学键放出的热量大于反应物断键吸收的热量，为放热反应，Q1+Q2＜2Q3，故选C。
10．C
该装置为氢氧燃料电池，总反应为，通氢气的一极为负极，发生氧化反应，通氧气的一极为正极，发生还原反应，考虑到碱性环境，正极反应式为，氢氧燃料电池能量转化率高，对环境友好，是一种具有广阔应用前景的绿色电源，据此解题。
【详解】
A．通氢气的一极为负极，发生氧化反应，故A正确；
B．该装置为氢氧燃料电池，总反应为，故B正确；
C．b电极反应式中得到电子写成失去电子，应为：，故C错误；
D．氢氧燃料电池能量转化率高，对环境友好，是一种具有广阔应用前景的绿色电源，故D正确；
故选C。
11．B
【解析】
足量的锌和相同量的稀硫酸反应，a中加入硫酸铜溶液，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属锌和硫酸反应的速率，产生氢气的量取决于稀硫酸的物质的量，据此分析判断。
【详解】
足量的锌和相同量的稀硫酸反应，a中加入硫酸铜溶液，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属铁和硫酸反应的速率，所以反应速率：a>b，速率越大，锌完全反应时所用的时间越短，所以a所用的时间小于b所用的时间；产生氢气的量取决于稀硫酸的物质的量，而a、b中金属锌均过量，和相同量的硫酸反应生成氢气的量相等，所以氢气的体积：a=b；
故选B。
12．D
A．该装置没有外接电源，所以为原电池，根据电子的流向可知GaN电极为负极，Cu电极为正极，故A正确；
B．原电池中阳离子流向正极，所以H+向Cu电极移动，故B正确；
C．根据图示可知水在GaN电极上失电子被氧化生成氧气，电极反应式为2H2O－4e-=O2+4H+，故C正确；
D．该反应中CO2转化为CH4，C元素化合价降低8价，所以每消耗1molCO2转移8mol电子，故D错误；
综上所述答案为D。
13．C
根据题干信息，反应NO2+NH3→N2+H2O中，NO2中的N元素化合价降低，得到电子，发生还原反应，NH3中的N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，则电极甲为负极，电极乙为正极，据此分析解答。
【详解】
A．由上述分析可知，电极乙为原电池的正极，A错误；
B．该原电池中，NO2在正极得到电子，发生还原反应，电极反应式为2NO2+4H2O+8e-=N2+8OH-，OH-向负极移动，则离子交换膜为阴离子交换膜，B错误；
C．NH3在负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，C正确；
D．由正极反应2NO2+4H2O+8e-=N2+8OH-可知，转移4mol电子需处理1molNO2，标准状况下NO2为液体，28.0L NO2的物质的量未知，D错误；
答案选C。
14．D
由锌—碘单液流电池工作原理示意图可知，放电时，Zn失去电子被氧化成Zn2+，聚烯烃多孔电极为负极，三维多孔碳毡电极为正极，I2得到电子被还原为I-；充电时三维多孔碳毡电极为阳极，聚烯烃多孔电极为阴极，据此分析作答。
【详解】
A．由锌—碘单液流电池工作原理示意图可知，放电时，Zn失去电子被氧化成Zn2+，聚烯烃多孔电极为负极，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，三维多孔碳毡电极作正极，正极的电极反应式为I2+2e-=2I-，A错误；
B．放电时，聚烯烃多孔电极上发生的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，则电解质贮罐中的离子总浓度增大，B错误；
C．充电时三维多孔碳毡电极作阳极，则a接电源正极，C错误；
D．充电时，聚烯烃多孔电极上发生的电极反应式为Zn2++2e-=Zn，三维多孔碳毡电极上发生的电极反应式为 2I--2e-=I2，若聚烯烃多孔电极增重6.5g，即生成0.1molZn，根据电子守恒，左池减少的I－的物质的量为0.2mol，D正确；
答案选D。
15．D
通过对电极反应式和电池示意图分析可知，电池放电时，a电极由Li1-xCoO2生成LiCoO2，b电极则发生Li+脱嵌的过程，因此，放电时Li+从b电极脱嵌，通过电解质迁移到a电极，原电池放电时，阳离子向正极移动，则放电时，a电极即为电池的正极，b电极即为电池的负极。
【详解】
A．对二次电池充电时，外电源的正极接二次电池的正极；由于该锂离子电池放电时，a电极为正极，所以对其充电时，应当接电源的正极，A错误；
B．通过分析可知，该锂离子电池放电时，a为正极，b为负极，所以Li+的迁移方向是从b到a，B错误；
C．充电时，b极石墨电极发生Li+嵌入的过程，质量不会减少；若外电路转移0.02mol电子，b电极应当增加0.14g，C错误；
D．电池放电时，b电极则发生Li+脱嵌的过程，脱嵌下来的Li+，通过电解质迁移到a极并使Li1-xCoO2生成LiCoO2；因此，废旧电池放电处理后，有利于锂在LiCoO2极的回收，D正确。
答案选D。
【点睛】
二次电池放电时做原电池处理，充电时做电解池处理；并且充电过程中，外电源的正极应该接二次电池的正极，简单记做“正接正，负接负”。
16．     0.042     BD     75%     22：3     ＞          bd     BD
Ⅰ(1)从3min到9min，CO2浓度变为，CO2反应速率为。
故答案为：0.042。
(2)A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1(即图中交叉点)，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．混合气体的物质的量为变量，则压强为变量，随着反应的进行，混合气体的压强不随时间的变化而变化，此时反应达到平衡，B正确；
C．单位时间内生成3mol H2，同时生成1mol CH3OH，则正、逆反应速率相等，C错误；
D．混合气体的质量不变，混合气体的物质的量是变量，则平均相对分子质量不随时间的变化而变化，此时反应达到平衡，D正确;
故选BD。
(3)由图像可知平衡时CO2的浓度为，则消耗的二氧化碳的浓度，CO2的转化率为；
故答案为：75%。
(4)








则平衡时混合气体中和的质量之比是；
故答案为：22：3。
(5)第9分钟时达到平衡，，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，则第3分钟时大于第9分钟时；
故答案为：＞。
Ⅱ(1)由题图可知，X为生成物，Y为反应物。0～10min X增加了，Y减小了，反应达到平衡状态，故X、Y的化学计量数之比为2：1，且该反应为可逆反应，反应的化学方程式为；b、d两点处于化学平衡状态；
故答案为：Y⇌ 2X。
(2)对于可逆反应，反应开始后的任何时刻，正逆反应均在进行；根据题图可知0～t2，反应处于非平衡状态；t2后，该反应处于平衡状态，正逆反应速率相等，但不等于0；处于平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，故B、D正确；
故答案为：BD。
17．     太阳     化学     2CO+4H2O2CH4+3O2     △H1=﹣△H2     2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=+1189KJ/mol
(1)由图可知，过程Ⅰ是太阳能转化为化学能，故答案为太阳，化学；
(2)由图可知产物为甲烷，故方程式为：2CO+4H2O2CH4+3O2；
(3)由盖斯定律和能量守恒定律定律可知，△H1=﹣△H2；
(4)常温下，N2与H2O反应生成NH3的反应为：2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g），反应焓变△H=2×941KJ/mol+6×2×460KJ/mol﹣（4×3×393KJ/mol+3×499KJ/mol）=1189KJ/mol；热化学方程式为：2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=+1189KJ/mol。
18．(1)A
(2)3A(g)B(g)+3C(g)
(3)0.6mol/(L·min)
(4)AB
(5)42.9%
【分析】
(1)
由A的物质的量浓度不断减小，可以判断A为反应物；
(2)
A为反应物，B、C为生成物，又根据反应的系数之比等于反应的物质的量之比，可得反应的方程式为3A(g)B(g)+3C(g)；
(3)
A的反应速率==0.6mol/(L·min)；
(4)
A.每有3molA消耗是正反应方向，3molC消耗是逆反应方向，正逆反应速率相等，达到了平衡，正确；
B.B的体积分数保持不变，即B的量不再变化，达到了平衡，正确；
C.气体的容积和质量恒定，即密度恒定，故密度保持不变，不一定平衡，错误；
D.B和C的浓度之比1：3，不一定平衡，错误；
故选AB。
(5)
达平衡时，A的体积分数=×100%≈42.9%.
19．     2~3 min     该反应是放热反应，2~3 min时间段内温度较高     4~5 min     4~5 min时间段内浓度较低     0.1     AB
由表格数据可知，0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min生成氢气分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL；
(1)反应速率最大，则单位时间内产生的氢气最多，2~3 min产生氢气的量为112 mL，因该反应是放热反应，此时间段内温度较高，此时间段温度是影响反应速率的主要因素；答案为2~3 min；该反应是放热反应，此时间段内温度较高。
(2)反应速率最小，即单位时间内产生的氢气最少，4~5 min共产生20 mL氢气，此时间段内 浓度较低，此时段 浓度是影响反应速率的主要因素；答案为4~5 min；4~5 min时间段内浓度较低。
(3)在2～3min时间段内，n(H2)==0.005mol，由2HCl～H2得，消耗盐酸的物质的量为n(HCl)=0.01mol，则υ(HCl)==0.10 mol·L-1·min-1)；答案为0.1。
(4)A．加蒸馏水，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，但生成的气体的量不变，故A符合题意；
B．加NaCl溶液，溶液的体积增大，浓度降低，反应速率减小，但生成的气体的量不变，故B符合题意；
C．加Na2CO3溶液，溶液的体积增大，盐酸的浓度降低，但盐酸和碳酸钠反应，消耗了盐酸，生成氢气的量减小，故C不符合题意；
D．加CuSO4溶液，能形成铜锌原电池，加快反应速率，故D不符合题意；
答案为AB。