第六章 化学反应与能量 单元复习 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册 试卷

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第六章 化学反应与能量 单元复习
一、单选题
1．下列各组材料组成如图装置，电流表指针能发生偏转的是

选项
A
B
C
D
M
石墨
Zn
Fe
Al
N
Ag
Ag
Cu
Al
P
稀硫酸
蔗糖溶液
溶液
NaOH溶液
A．A B．B C．C D．D
2．下列有关实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将二氧化碳通入氯化钡溶液中，产生沉淀
盐酸的酸性大于碳酸
B
向铜与浓硫酸反应后的溶液中加水后溶液变蓝
反应后有Cu2+生成
C
室温时，将等体积、等物质的量浓度的FeCl3、CuSO4溶液分别加入等体积的30%的H2O2溶液中
探究Fe3+、Cu2+的催化效果的优劣
D
在容积不变的密闭容器中发生反应：，向其中通入氩气，压强增大
反应速率不变
A．A B．B C．C D．D
3．某研究小组以反应为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时，分别量取溶液和酸性溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法错误的是
实验序号
实验温度/℃
酸性溶液
溶液

溶液颜色褪至无色所用时间/s
V/mL

V/mL

V/mL
①
20
2
0.02
4
0.1
0

②
20
2
0.02
2
0.1
2
8
③
45
2
0.02
2
0.1
x

A．
B．，
C．配制溶液时可用硫酸酸化
D．利用实验②③探究温度对化学反应速率的影响
4．一定温度下在容积不变的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是
①
②固体质量不再变化
③容器内气体压强不再变化     
④混合气体的密度保持不变
⑤键断裂的同时，有键形成
A．①②③ B．②③④ C．②③④⑤ D．③④⑤
5．某温度下，一定量的A、B在2L恒容密闭容器中发生反应：，气体的物质的量随时间变化曲线如图所示，经测定前4s内，下列说法正确的是
  
A．前4s内，以A表示的平均反应速率为
B．为了加快反应速率可将产物C液化脱离该反应容器
C．反应达平衡时容器内的压强是反应前压强的倍
D．达到平衡后，通入Ar，压强增大，正逆反应速率都增大
6．人们不仅利用氢气、氧气反应产生的热量为火箭升空提供动力，还通过电池利用氢气、氧气反应产生电能为航天器供电。对于装置a和装置b分析正确的是
  
A．装置a左侧石墨电极反应方程式为
B．装置b运行时，溶液中的移向左侧
C．装置a和装置b运行一段时间后，将电解质溶液分别倒入两个烧杯，检测其酸性都增强
D．装置a右侧每产生44.8 L气体(STP)，回路中转移的电子数4NA
7．某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应： ，探究反应条件对速率的影响，下列有关说法错误的是
选项
反应温度/℃
溶液
稀

V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
25
10
0.1
10
0.1
0
②
25
5
0.1
10
0.1
x
③
50
10
0.1
5
0.2
5
④
50
10
0.1
10
0.1
0
A．可通过产生浑浊的时间判断反应的快慢
B．①④两组实验可探究温度对反应速率的影响
C．①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响
D．x=5，①②两组实验可探究浓度对反应速率的影响
8．某同学按如图所示装置进行实验，并通过红外热成像技术测定Zn片区域的温度，绘制反应过程中的温度变化曲线。下列有关说法正确的是

A．装置Ⅱ溶液中的氢离子向铜片移动
B．装置Ⅰ、Ⅱ中铜片上均发生还原反应
C．装置Ⅰ、Ⅱ中温度变化曲线完全一致
D．装置Ⅱ中产生气泡的速率比装置Ⅰ慢
9．一定条件下的密闭容器中，发生反应，I2(g)和HI(g)的物质的量浓度变化如图，下列说法正确的是
  
A．0~t1的平均速率
B．平衡时
C．t1~t3时间段内，生成HI的物质的量为0.8mol
D．t3与t2相比，体系平均相对分子质量不一定相等
10．利用可逆动态吡唑银分子(  )催化剂，可实现高效丙烯电催化氧化制备1，2-丙二醇。吡唑银分子由于与*OH之间的氢键作用，对*OH具有较强的吸附作用，而解离形成H空位后，对*OH的吸附作用减弱，加速*OH与丙烯分子耦合，反应机理如下。下列叙述错误的是
  
A．图中甲为该反应的催化剂 B．该反应机理中涉及水的解离
C．  中的键不稳定 D．每生成1mol 1，2-丙二醇转移2mol
11．下列实验中，不能达到实验目的的是
提纯(含少量HCl、)
探究浓度对化学反应速率的影响
制备
除中的
  
  
  
  
A
B
C
D
A．A B．B C．C D．D
12．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是
  
A．该电池在高温条件下效率更高
B．电子从流出，经外电路流向
C．在硫氧化菌作用下转化为的反应是
D．若该电池电路中有电子发生转移，则参与反应的物质的量为
13．原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。下列关于如图所示原电池装置的说法不正确的是
  
A．化学能转化为电能的依据是：电流表指针偏转
B．Zn为原电池的负极
C．电子从Cu经导线流向Zn
D．Cu上的电极反应：2H＋＋2e－＝＝H2↑
14．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是
A．硫在氧气中燃烧属于放热反应
B．与盐酸的反应属于放热反应
C．与的反应属于放热反应
D．能量变化是化学反应的基本特征之一

二、非选择题
15．在容积为2L的密闭容器中进行反应：A(g)+2B(g) 3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C为3mol，用D表示的反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。试回答下列问题：
(1)5min末A的物质的量浓度为 。
(2)5min内用B表示的化学反应速率v(B)为 。
(3)化学方程式中n= 。
(4)此反应在下列四种不同情况下的反应速率最大的是 。
①v(A)=5mol/(L·min)　　②v(B)=6mol/(L·min)
③v(C)=4.5mol/(L·min)　　④v(D)=8mol/(L·min)
(5)为探究CuSO4对反应Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑的反应速率的影响，某学生设计了如下一系列实验。将表中所给的混合液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集相同体积的氢气。
实验
A
B
C
D
E
F
4mol/LH2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
30
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
完成此实验设计，还需要测量的实验数据是 ，其中：V1= ，V6= ，V9= 。
16．“液态阳光”技术可助力中国完成碳达峰、碳中和目标。具体分三步：
第1步，把光变成能量，目前采用光伏发电的形式；
第2步，电解水制氢气；
第3步，和在催化剂等条件下合成。
请回答下列问题：
(1)光伏发电实现 能转化为 能。
(2)恒温恒容条件下，发生反应：，下列情况表明反应已达到平衡状态的是_______(填字母，下同)。
A．混合气体的密度保持不变
B．混合气体的总压强保持不变
C．混合气体中的体积分数保持不变
D．、的浓度相等
(3)在密闭容器中投入一定量和发生上述反应，下列条件能提高反应速率的是_______。
A．升高温度 B．分离产物 C．减小压强 D．加催化剂
(4)一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入和，发生上述反应，经10min达到平衡，测得平衡体系中的体积分数为50%。
①开始反应至10min时的平均反应速率为 。
②该条件下，反应达到平衡时，的转化率为 。
17．回答下列问题
(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)。已知该反应为放热反应，能正确表示该反应中能量变化的是图 (填“a”或“b”)。

从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化，化学键的键能如表所示：
化学键
H-H
O=O
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
496
463
则生成1 mol H2O(g)可以放出热量 kJ。
(2)下列反应中，属于放热反应的是_______(填字母，下同) 。
A．盐酸与烧碱溶液反应
B．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑
C．氢气在氧气中燃烧生成水
D．高温煅烧石灰石使其分解
(3)A、B、C、D 四种金属按表中装置进行实验。
装置



现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
①装置甲中溶液中的阴离子移向 (填“A”或“B”)极。
②装置乙中正极的电极反应式为 。
③四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
18．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：
(1)根据构成原电池的本质判断，下列化学反应方程式正确且能设计成原电池的是________(填序号，下同)
A．= B．=
C．= D．=
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关实验现象，下列说法正确的是：________

A．图I中温度计的示数高于图II的示数
B．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
C．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
D．图II中产生气体的速度比I慢
(3)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状态铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用作电解质溶液。放电时总反应为：=
①写出放电时负极的电极反应式： 注：PbSO4不溶于水
②铅蓄电池放电时，负极质量将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。当外电路上有2mol电子通过时，溶液中消耗的物质的量为 。

参考答案：
1．C
【详解】A．Ag、石墨与稀硫酸都不反应，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故不选A；
B．蔗糖是非电解质，蔗糖溶液不导电，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故不选B；
C．铁的活泼性大于铜，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，Fe、Cu、FeCl3溶液构成原电池，铁为负极、铜为正极，电流表指针能发生偏转，故选C；
D．M、N两个电极相同，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故不选D；
选C。
2．D
【详解】A．二氧化碳与氯化钡溶液不反应，将二氧化碳通入氯化钡溶液中，没有沉淀生成，故A错误；
B．铜与浓硫酸反应后的溶液中含有浓硫酸，应该把铜与浓硫酸反应后的溶液倒入水中，观察到溶液变蓝，故B错误；
C．室温时，将等体积、等物质的量浓度的FeCl3、CuSO4溶液分别加入等体积的30%的H2O2溶液中，由于FeCl3、CuSO4溶液阳离子、阴离子都不同，无法判断Fe3+、Cu2+的催化效果的优劣，故C错误；
D．在容积不变的密闭容器中发生反应：，向其中通入氩气，反应物浓度不变，反应速率不变，故D正确；
选D。
3．B
【详解】A．实验②和③只是温度不同，目的是探究温度对反应速率的影响，除温度外，其它条件应相同，则水的体积需要保持一致，因此x=2，故A正确；
B．分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，则实验①和实验②是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，且浓度越大，反应速率越大，可知t1＜8，实验②和③只是温度不同，目的是探究温度对反应速率的影响，温度越高，反应速率越快，则t2＜8，故B错误；
C．高锰酸钾能氧化氯离子生成氯气，配制KMnO4溶液时不能用盐酸酸化，应该用稀硫酸，故C正确；
D．实验①③中温度和草酸的浓度均是变量，不能利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响，应该用实验②和③，故D正确；
故选B。
4．B
【详解】①根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，当时，达平衡状态，①不合题意；②SiO2固体质量不再变化，说明正逆反应速率相等，即反应达平衡状态，②符合题意；③反应方程式中反应前前后气体的物质的量一直在改变，即容器内气体压强不再变化，说明气体的物质的不变，反应达平衡状态，③符合题意；④根据，混合气体的体积保持不变，气体的质量在变化，当气体的质量保持不变时，反应达平衡状态，④符合题意；⑤O-H键断裂和H-F键形成均表示正反应速率，故有键断裂的同时，有键形成，不能体现正、逆反应速率相等，不能判断反应达到平衡状态，⑤不合题意；能说明达到平衡状态的是②③④，故答案为：B。
5．C
【详解】A．0～4s内，A的速率为，A错误；
B．将产物C液化脱离该反应容器最终会让正逆反应速率减慢，B错误；
C．前4s内，，，，故化学计量数，第12s后可逆反应达到平衡状态，此时，故化学计量数，该可逆反应化学方程式为。达平衡状态时，初始状态气体总物质的量为，平衡状态气体总物质的量为，故，C正确；
D．达平衡后，通入Ar，正逆反应速率都不变，D错误；
故选：C。
6．B
【分析】装置a是电解池，阳极失去电子发生氧化反应，阴极达到电子发生还原反应；装置b是氢氧燃料电池，通入氢气的电极为负极，失去电子发生氧化反应；通入氧气的电极为正极，得到电子发生还原反应。
【详解】A．根据装置图可知：装置a是电解池，左边石墨电极连接电源负极，作阴极，得到电子发生还原反应，由于电解质溶液为酸性，故阴极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，A错误；
B．根据装置图可知：装置b是氢氧燃料电池，左侧电极为负极，失去电子发生氧化反应，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在装置b运行时，溶液中的移向正电荷较多的左侧，B正确；
C．装置a是电解池，电解稀硫酸，实质上是电解水，电解后硫酸溶液浓度增大，酸性增强；对于装置b，原电池反应总方程式为2H2+O2=2H2O，反应后溶液中水增多，导致溶液浓度减小，酸性减弱，C错误；
D．装置a是电解池，右侧电极发生反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑，每反应产生1 mol O2，反应过程中会转移4 mol电子。装置a右侧每产生44.8 L气体(STP)，n(O2)=2 mol，则回路中转移的电子数8NA，D错误；
故合理选项是B。
7．C
【详解】A．由于溶于水，一般通过产生单质沉淀即产生浑浊的时间来判断化学反应速率，故A正确；
B．其他条件不变时，探究温度对化学反应速率的影响，根据控制单一变量法可知，应选择温度不同，浓度相同的两组实验，即实验①④，故B正确；
C．实验①和实验③中只有温度不同，可探究温度对反应速率的影响，故C错误；
D．选择实验①和实验②探究的浓度对反应速率的影响，为了保证混合后硫酸的浓度相等，需保证混合后溶液的体积相等，即为总体积为，则，即，故D正确；
故选C。
8．A
【分析】装置Ⅰ没有形成闭合电路不是原电池装置，装置Ⅱ为自发的氧化还原反应且形成闭合电路为原电池装置；
【详解】A．装置Ⅱ中锌较活泼发生氧化反应为负极、铜为正极；原电池中阳离子向正极迁移，故溶液中的氢离子向铜片移动，A正确；
B．装置Ⅰ中铜片上没有发生还原反应，B错误；
C．装置Ⅱ中化学能大部分转化为电能，转化为热能部分较小，故两者温度变化曲线不一致，C错误；
D．原电池的形成促进反应速率的加快，故装置Ⅱ中产生气泡的速率比装置Ⅰ快，D错误；
故选A。
9．D
【分析】根据，浓度由3mol/L变为2mol/L的为I2，则浓度由0变为2mol/L的为HI。
【详解】A．根据反应的系数关系，0~t1的平均速率，故A正确；
B．容器体积未知，反应物H2的浓度未知，无法计算平衡时各物质的物质的量，故B错误；
C．容器体积未知，无法计算t1~t3时间段内，生成HI的物质的量，故C错误；
D．t3时刻I2和HI浓度同时增大，且平衡没有发生移动，应该是减小体积，所以体系平均相对分子质量一定相等，故D错误；
故选D。
10．A
【详解】A．本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，此反应中，甲去质子化生成乙，不符合催化剂定义，故A错误；
B．水解离生成H+和OH-，H+和OH-都参与了反应过程，故该反应机理中涉及水的解离，故B正确；
C．N—H解离形成H空位后，对*OH的吸附作用减弱，因此N—H键不稳定，故C正确；
D．1mol1, 2—丙二醇有2mol羟基，每生成1mol羟基转移1mole-，因此每生成1mol1,2-丙二醇转移2mol e-，故D正确；
故选A。
11．B
【详解】A．HCl和水都能溶于稀硫酸，氯气再经过浓硫酸干燥得到洁净气体，故A正确；
B．过氧化氢与亚硫酸氢钠反应无明显现象，不能探究浓度对反应速率的影响，故B错误；
C．稀硫酸和Fe反应生成FeSO4和氢气，关闭K2，氢气将FeSO4溶液压至NaOH溶液中反应生成Fe(OH)2，故C正确；
D．NaOH溶液能与Br2反应生成溶于水的NaBr和NaBrO，难溶于水，溶液出现分层，用分液漏斗进行分液分离即可，故D正确；
故选：B。
12．C
【详解】A．该电池是微生物燃料电池，高温下会失去活性，因此在高温条件下电池将不再进行，故A错误；
B．根据图中信息，氢离子向右边移动，则b为正极，因此电子从a流出，经外电路流向b，故B错误；
C．根据图中信息在硫氧化菌作用下转化为和氢离子，其反应是，故C正确；
D．若该电池电路中有电子发生转移，根据，则参与反应的物质的量为，故D错误。
综上所述，答案为C。
13．C
【分析】该电池的总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑。Zn发生氧化反应为负极，而Cu极发生还原反应为正极。
【详解】A．若该装置形成了原电池可检测到电流，即化学能转为电能，A项正确；
B．由上分析Zn发生氧化反应为负极，B项正确；
C．电子从Zn经导线流向Cu，C项错误；
D．Cu极发生还原反应为2H＋＋2e－＝H2↑，D项正确；
故选C。


14．C
【详解】A．硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，属于放热反应，故A正确；
B．NaOH与盐酸的反应是中和反应，属于放热反应，故B正确；
C．Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应生成氯化钡、一水合氨和水，属于吸热反应，故C错误；
D．化学反应过程中一定伴随能量变化，能量变化是化学反应的基本特征之一，故D正确；
故选：C。
15．(1)1.5mol/L
(2)0.2mol/(L·min)
(3)2
(4)①
(5) 收集氢气所用的时间 30 20 27.5

【详解】（1）5min末时测得C为3mol，根据题意，C的变化量为3mol，由，可得，即5min末时A的物质的量浓度为，故填；
（2）由题意，5min内B的变化量为，，故填；
（3）根据速率之比等于化学计量数之比可知，其中，，所以n=2，故填2；
（4）根据化学反应速率之比等于计量数之比，可知，在不同条件下的反应，速率与计量数之比大，反应速率快，以此作答；
对于反应，存在：
①中；
②中；
③中；
④中
综上，①表示的反应速率与计量数之比最大，反应速率最快，故填①；
（5）该实验是测定生成氢气的速率，除了测定生成氢气的体积外，还需要测量收集氢气所用的时间；该方法为控制变量法，除了硫酸铜的量不同外，其余量保持一致，所以为了使硫酸的量保持一致，表中均为30，，，，，，以保证硫酸浓度相同，且硫酸铜浓度不同，故填收集氢气所用的时间；30；20；27.5。
16．(1) 光 电
(2)BC
(3)AD
(4) 0.05 50%

【详解】（1）光伏发电实现光能转化为电能。
（2）A． 容器的容积不变，混合气体的总质量不变，故混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度保持不变不能表明反应已达到平衡状态，故A错误；
B． 容器的容积不变，随反应进行，混合气体的物质的量减小，混合气体的总压强减小，故混合气体的总压强保持不变能表明反应已达到平衡状态，故B正确；
C． 混合气体中的体积分数保持不变，说明正逆反应速率相等，能表明反应已达到平衡状态，故C正确；
D． 、的浓度相等不能说明正逆反应速率相等，不能表明反应已达到平衡状态，故D错误；故选BC。
（3）A． 升高温度，反应速率加快，故A正确；
B． 分离产物，反应速率减慢，故B错误；
C． 减小压强，反应速率减慢，故C错误；
D． 加催化剂，反应速率加快，故D正确；
故选AD。
（4）①设CO2参加反应的物质的量为xmol，则可列出三段式：
，平衡体系中的体积分数为50%，则，解得x=1，则开始反应至10min时的平均反应速率为 。
②该条件下，反应达到平衡时，的转化率为。
17．(1) a 242
(2)AC
(3) A Cu2++2e-=Cu D>A>B>C

【详解】（1）对于放热反应：反应物的总能量高于生成物的总能量，所以对应的图形是a；该反应的 ∆H=断键吸收的总能量−成键放出的总能量=436×2+496−463×4=-484kJ/mol，则生成1 mol H2O(g)可以放出热量： kJ；
（2）A．盐酸与烧碱溶液反应属于酸碱中和反应，是放热反应，A选项符合题意；
B．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑，该反应是一个吸热反应，B选项不符合题意；
C．氢气在氧气中燃烧，燃烧是放热反应，C选项符合题意；
D．高温煅烧石灰石，该分解反应是吸热反应，D选项不符合题意；
答案选AC。
（3）①根据甲中现象：二价金属A不断溶解，可以判断出A电极是负极，原电池中，阴离子移向负极，即A电极，金属活动性：A>B；
②根据乙中现象：C的质量增加，说明C电极是正极，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，金属活动性：B>C；
③丙中A电极上产生气体，说明A是正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，金属活动性：D>A，综上所述，四种金属活动性由强到弱的顺序是：D>A>B>C。
18．(1)BD
(2)A
(3) 增大 2mol

【详解】（1）=是非氧化还原反应，没有电子转移；= 是氧化还原反应反应，有电子转移； =是非氧化还原反应，没有电子转移；=是氧化还原反应反应，有电子转移；构成原电池要发生电子转移，能设计成原电池的是BD。
（2）A．图I中化学能转化为热能，图II为原电池，化学能主要转化为电能，图I中温度计的示数高于图II的示数，故A正确；
B．图I中化学能转化为热能，图II为原电池，化学能主要转化为电能，图I中温度计的示数高于图II的示数，故B错误；
C．图II构成原电池，Cu棒是正极，气泡产生于Cu棒表面，故C错误；
D．图II构成原电池，图II中产生气体的速度比I快，故D错误；
选A。
（3）①放电时负极失电子发生氧化反应，负极的电极反应式；
②铅蓄电池放电时，负极，质量将增大。根据总反应=，当外电路上有2mol电子通过时，溶液中消耗2mol。