天津市各地区2022-2023学年高一上学期期末化学试题知识点分类汇编-14化学反应与能量

天津市各地区2022-2023学年高一上学期期末化学试题知识点分类汇编-14化学反应与能量

一、单选题

1．（2023春·天津滨海新·高一统考期末）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A．该反应的化学方程式为

B．0~2min时间段内，用物质X表示的反应速率为

C．反应物平衡时的转化率

D．恒温恒容下，充入Ar，能使反应速率增大

2．（2023春·天津滨海新·高一统考期末）一定温度下，可逆反应在体积固定的密团容器中达到平衡状态的标志是

A．单位时间内生成n mol的同时消耗2n mol

B．用、表示的反应速率的比为的状态

C．混合气体的密度不再改变的状态

D．混合气体的压强不再改变的状态

3．（2023春·天津滨海新·高一统考期末）下列有关化学电池的说法正确的是

A．化学电池的反应基础是氧化还原反应

B．锌锰干电池工作时，锌筒作负极，发生还原反应

C．铅酸蓄电池属于二次电池，可以无限次的反复放电、充电

D．燃料电池是一种清洁、高效的新型电池，但是不安全

4．（2023春·天津滨海新·高一统考期末）下列有关化学反应与能量的说法错误的是

A．与的反应是吸热反应

B．镁条、碳酸氢钠与盐酸的反应都是放热反应

C．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因

D．如果反应物的总能量高于生成物的总能量，发生反应时会向环境释放能量

5．（2023春·天津·高一校联考期末）一定温度下，把A和B混合通入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是

A．x=4

B．反应达到平衡状态时，相同条件下，容器内气体的压强与起始时压强比为

C．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态

D．反应达到平衡状态时A的转化率为60%

6．（2023春·天津武清·高一统考期末）冷敷袋可以降温、保鲜、镇痛。某种冷敷袋的成分为：硝酸+水合碳酸钠，其对应的主要工作原理是

A．放热的化学变化 B．吸热的化学变化

C．放热的物理变化 D．吸热的物理变化

7．（2023春·天津·高一校联考期末）研究表明，在和下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．比稳定

B．转化为需要吸收的热量

C．反应过程中断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键放出的总能量

D．该异构化反应只有在加热条件下才能进行

8．（2023秋·天津河西·高一天津市第四中学校考期末）下列说法中错误的是

A．燃烧一定有发光现象 B．燃烧一定是氧化还原反应

C．燃烧一定要有氧气参加 D．燃烧一定要放出热量

9．（2023春·天津·高一校联考期末）下列电池工作时，O2在正极放电的是

A．A B．B C．C D．D

10．（2023春·天津武清·高一统考期末）反应在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为2mol/(L·min)，则此段时间内以B的浓度变化表示的化学反应速率是

A．1mol/(L·min) B．2mol/(L·min) C．4mol/(L·min) D．6mol/(L·min)

11．（2023春·天津滨海新·高一统考期末）把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池。A、B相连时A为负极；C、D相连时，电流由D→C；A、C相连时，C极上产生大量气泡；B、D相连时，D极发生氧化反应。这四种金属的活动性顺序是

A．A>B>C>D B．A>C>D>B C．C>A>B>D D．A>B>D>C

12．（2023春·天津武清·高一统考期末）在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：，下列各项能说明该反应已经达到化学反应限度的是

A．正、逆反应速率都等于零 B．HI、H2、I2的浓度相等

C．HI、H2、I2在容器中共存 D．HI、H2、I2的浓度均不再变化

13．（2023春·天津·高一校联考期末）下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是

A．Cu与浓硝酸剧烈反应，与稀硝酸缓慢反应

B．H2和F2在低温时就可发生爆炸，而和I2在加热条件下才能反应

C．H2、O2混合气体在常温、常压下无明显现象，点燃或放电时可剧烈反应

D．H2O2可缓慢分解放出无色气泡，加入FeCl3后无色气泡生成速率会明显加快

二、填空题

14．（2023春·天津滨海新·高一统考期末）反应的能量变化趋势如图甲所示。

(1)该反应为           (填“吸热”或“放热”)反应。

(2)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           ，该极的电极反应式为           。

(3)某学生为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，将表面被氧化的锌粒投入稀硫酸中，测得生成氢气的速率与反应时间t关系曲线如图乙所示。

①曲线0~a段，反应的离子方程是为           。

②曲线b~c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是           。

③曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是           。

15．（2023春·天津武清·高一统考期末）完成下列问题

(1)下列反应中，属于放热反应的是           ，属于吸热反应的是           。

①Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体  ②炸药爆炸  ③生石灰与水作用制熟石灰

(2)用铜、银与硝酸银设计一个原电池，此电池的负极是           ，负极的电极反应式是            。

(3)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了6.5g，铜表面析出了氢气           L(标准状况)，导线中通过           mol e-。

(4)某化学反应，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1>E2，则该反应为           热反应，中和反应都是           热反应，其实质是           (用离子方程式表示)。

三、原理综合题

16．（2023春·天津·高一校联考期末）完成下列问题

(1)燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇、肼等)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。如以反应为原理设计成燃料电池，其利用率高，装置如图所示。

①A处加入的是           ，a处的电极反应式是           。

②当消耗标准状况下时，导线上转移的电子的物质的量是           mol。

(2)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。不能判断该反应已经达到化学平衡的是           。

①

②密闭容器中总压强不变

③密闭容器中混合气体的密度不变

④混合气体总质量不变

⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变

⑥密闭容器中的体积分数不变

⑦密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变

(3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应，的物质的量随时间变化如表：

用表示内该反应的平均速率为           。在第5s时，的转化率为           ，在第2s时的体积分数为           。

(4)已知：，不同温度(T)下，分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间)，则           (填“>”、“=”或“<”)。当温度为、起始压强为，反应至时，此时体系压强           (用表示)。

参考答案：

1．C

【详解】A．变化的物质的量之比等于化学计量数之比，X、Y、Z变化物质的量分别为(1.0-0.7)、(1.0-0.9)、0.2，变化的物质的量之比等于化学计量数之比，X、Y、Z化学计量数之比为0.3∶0.1∶0.2=3∶1∶2，该反应为可逆反应，即化学方程式为3X+Y2Z，故A错误；

B．根据化学反应速率数学表达式，v(X)==0.075mol/(L·min)，故B错误；

C．达到平衡时，X的转化率为30%，同理Y的转化率为10%，两者转化率之比为30%∶10%=3∶1，故C正确；

D．恒温恒容下，通入非反应气体Ar，组分浓度不变，化学反应速率不变，故D错误；

答案为C。

2．D

【详解】A．生成N2O4与消耗NO2，反应方向都是向正反应方向进行，不能说明反应达到平衡，故A不符合题意；

B．任何时刻，反应速率之比都等于化学计量数，因为没有指明反应速率正逆，因此不能说明反应达到平衡，故B不符合题意；

C．组分都是气体，混合气体总质量不变，容器为恒容，混合气体体积不变，根据密度的定义，任何时刻，混合气体密度始终相同，即混合气体密度不变，不能说明反应达到平衡，故C不符合题意；

D．相同条件下，气体的压强之比等于气体物质的量之比，该反应为气体物质的量减少的反应，压强发生改变，即当混合气体压强不再改变，说明反应达到平衡，故D符合题意；

答案为D。

3．A

【详解】A．化学电池是将化学能转化为电能的装置，有电子转移，实质为氧化还原反应，A正确；

B．锌锰干电池工作时，锌筒作负极，负极失去电子，发生氧化反应，B错误；

C．铅酸蓄电池属于二次电池，但并不能无限次的反复放电和充电，C错误；

D．燃料电池是高效、安全、环保的新型化学电池，D错误；

故选A。

4．B

【详解】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应，故A说法正确；

B．碳酸氢钠与盐酸反应属于吸热反应，镁条与盐酸反应属于放热反应，故B说法错误；

C．化学反应实质是旧键断裂和新键的形成，断键吸收能量，形成化学键释放能量，因此化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成化学键，故C说法正确；

D．根据能量守恒，反应物总能量高于生成物总能量，向环境释放能量，故D说法正确；

答案为B。

5．B

【详解】A．经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为，生成C的物质的量为：，同时生成1molD，反应速率之比等于化学计量数之比，故x=4，A正确；

B．根据题中数据可列出三段式：，反应达到平衡状态时，相同条件下，容器内气体的压强与起始时压强比为，B错误；

C．该反应中有固体参与反应，当混合气体总质量不变时，混合气体的密度不再变化，该可逆反应达到化学平衡状态，C正确；

D．根据三段式可知，达到平衡状态时A的转化率为：，D正确；

故选B。

6．B

【详解】A．冰敷袋可以降温，故为吸热反应，　，A错误；

B．冰敷袋可以降温，故为吸热反应，且2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2↑，为化学变化，B正确；

C．2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2↑，为化学变化，C错误；

D．2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2↑，为化学变化，D错误；

故选B。

7．C

【详解】A．能量越低越稳定，的能量大于，比更稳定，故A错误；

B．转化为需要吸收59.3kJ的热量，故B错误；

C．正反应吸热，反应过程中断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键放出的总能量，故C正确；

D．反应吸放热与反应条件无关，该异构化反应不一定需要加热，故D错误；

选C。

8．C

【详解】燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应，燃烧一定放出热量，但燃烧不一定有氧气参加，如氢气在氯气中的燃烧等;

故选C。

9．B

【详解】A．锌锰干电池中电极反应式，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，正极反应为2MnO2+2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O，故A错误；

B．酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-=4H+、O2+4H++4e-=2H2O，碱性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O、O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；

C．铅蓄电池放电时负极电极反应为Pb-2e-+=PbSO4 ，正极电极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，故C错误；

D．镍镉电池放电正极反应为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，负极反应为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2，故D错误；

故答案选B。

10．C

【详解】在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为2mol/(L·min)，根据反应速率之比是化学计量数之比可知此段时间内以B的浓度变化表示的化学反应速率是2mol/(L·min)×2＝4mol/(L·min)。

答案选C。

11．B

【分析】原电池中较活泼的金属作负极，发生氧化反应，较不活泼的金属作正极，发生还原反应，据此分析解题。

【详解】A、B相连时A为负极，说明A比B活泼，C、D相连时，电流由D→C，D为正极，C为负极，说明C比D活泼，A、C相连时，C极上产生大量气泡，A为负极，C为正极，故A比C活泼；B、D相连时，D极发生氧化反应，D为负极，B为正极，说明D比B活泼，故这四种金属的活动顺序是A>C>D>B，故答案为：B。

12．D

【详解】A．化学平衡为动态平衡，达到平衡时正逆反应速率相等，但不等于零，故A错误；

B．平衡时各物质的浓度不再发生变化，但浓度关系取决于反应物的起始量和转化的程度，H2、I2的浓度相等不能作为判断平衡的依据，故B错误；

C．可逆反应无论是否达到平衡状态，都存在H2、I2、HI在容器中共存的特点，故C错误；

D．可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，故D正确；

故选：D。

13．B

【详解】A．硝酸的浓度不同，反应速率不同，浓度为外因，故A不选；

B．F的非金属性比I的强，所以H2和F2反应的条件较容易，即反应物本身性质决定反应速率，故B选；

C．点燃或放电为反应条件，是外因，故C不选；

D．加入FeCl3作为催化剂加快反应速率，为外因，故D不选；

故选B。

14．(1)放热

(2)     正     冒气泡     2H++2e-=H2↑

(3)     ZnO+2H+=Zn2++H2O     反应放热，溶液温度升高     溶液中的氢离子浓度逐渐降低

【详解】（1）根据图象变化的能量分析，反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应；

（2）反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，Zn为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，铜片上冒气泡；

（3）①因锌的表面有一层氧化锌能与稀硫酸反应得到盐和水，无氢气放出，反应的离子方程式为：ZnO+2H+=Zn2++H2O；

②在反应过程中，浓度减小，反应速率减小，但反应放热，溶液温度升高，反应速率加快，所以b→c段产生氢气的速率增大较快的主要原因是反应放热，溶液温度升高；

③随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，所以反应速率逐渐减小。

15．(1)     ②③     ①

(2)     铜    

(3)     2.24     0.2

(4)     放     放    

【详解】（1））① Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体属于常见的吸热反应；

② 炸药爆炸要放出热量，属于放热反应；

③生石灰与水作用制熟石灰，是化合反应，放出热量，属于常见的放热反应；

故属于放热反应的是②③，属于吸热反应的是①；

（2）根据金属的活泼性判断，铜较银活泼，铜作负极，铜失去电子变成离子进入溶液，发生氧化反应，Cu﹣2 e﹣=Cu2+；银作正极，银离子得电子生成银单质，发生还原反应，2Ag++2 e﹣=2Ag；

（3）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，锌为负极，电极反应为：Zn﹣2e﹣=Zn2+，铜为正极，电极反应为2H++2e﹣=H2↑，锌片的质量减少了6.5g，则物质的量为0.1mol，根据电子守恒可知Zn~2e﹣~H2=，生成氢气0.1mol，则V（H2）=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，导线中通过0.2mol e-。

（4）设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1＞E2，生成物能量较低，则该反应为放热反应；中和反应都是放热反应，反应的实质为H++OH﹣=H2O。

16．(1)     N2H4          0.6

(2)⑥⑦

(3)     0.015     87.5%     60%

(4)     >    

【详解】（1）该燃料电池中N2H4在负极发生反应，a极为负极，A处通入N2H4，b为正极，B处通入O2。

①A处加入的是：N2H4，a处的电极反应式是：；

②1mol氧气转移4mol电子，当消耗标准状况下时，导线上转移的电子的物质的量是：；

（2）①可以判断反应达到平衡状态，不符合题意；

②反应前后气体分子数增加，恒容条件下，密闭容器中总压强不变时可以判断反应达到平衡状态，不符合题意；

③该反应由固体分解产生气体，恒容条件下，密闭容器中混合气体的密度不变时可以判断达到化学平衡状态，不符合题意；

④该反应由固体分解产生气体，混合气体总质量不变时可以判断达到化学平衡状态，不符合题意；

⑤该反应由固体分解产生气体，密闭容器混合气体的总物质的量不变时可以判断达到化学平衡状态，不符合题意；

⑥该反应由固体分解产生气体，根据方程式，二氧化碳和氨气的体积分数恒定，故密闭容器中的体积分数一直不变，不能判断平衡状态，符合题意；

⑦该反应由固体分解产生气体，根据方程式，二氧化碳和氨气的体积分数恒定，密闭容器中混合气体的平均相对分子质量一直不变，不能判断平衡状态，符合题意；

故选⑥⑦；

（3）①内的物质的量变化量为：，化学反应速率为：；

②在第5s时，的转化率为；

③在第2s时，的物质的量为0.10mol，的物质的量为0.15mol，的体积分数为： ；

（4）温度越高，反应速率越快，相同温度下，T1半衰期短，反应速率快，故T1>T2；根据题意可列出三段式：

反应至时，此时体系压强：。