第六章《化学反应与能量》测试题2022-2023学年高一下学期人教版(2019)化学必修第二册

这是一份第六章《化学反应与能量》测试题2022-2023学年高一下学期人教版(2019)化学必修第二册，共21页。
第六章《化学反应与能量》测试题
一、单选题（共12题）
1．下列措施肯定能使化学反应速率增大的是
A．增加反应物的量 B．增大反应体系的压强
C．降低反应体系的温度 D．使用适宜的催化剂
2．下表中是各组反应的反应物和温度，反应开始时，放出氢气的速率最大的是
编号
金属(粉末状)/mol
酸的浓度和体积
反应温度/℃
A
Mg，0.1
6mol/L硝酸10mL
80
B
Mg，0.1
3mol/L盐酸20mL
60
C
Mg，0.1
3mol/L硫酸10mL
60
D
Mg，0.1
3mol/L硫酸10mL
80

A．A B．B C．C D．D
3．某学习小组用铁与稀硫酸反应探究“影响化学反应速率因素”，数据如下表：
实验
序号
铁的质量/g
铁的
形态
V（H2SO4）
/mL
c（H2SO4）
/mol·L-1
反应前溶液
的温度/℃
金属完全消
失的时间/s
①
0.10
片状
50
0.8
20
200
②
0.10
粉状
50
0.8
20
25
③
0.10
片状
50
1.0
20
125
④
0.10
片状
50
1.0
35
50
请分析上表信息，下列说法错误的是（  ）
A．实验①和②表明固体反应物的表面积越大，反应速率越大
B．仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有①和③
C．实验③和④表明反应物温度越高，反应速率越小
D．实验③将稀硫酸改为同体积、c（H+）相同的盐酸（其他条件不变），发现放出气泡的速率盐酸明显比硫酸快，其可能的原因是Cl-起催化作用
4．某反应的反应过程中能量变化如图所示（图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能）。下列有关叙述正确的是

A．该反应为放热反应
B．逆反应的活化能大于正反应的活化能
C．该反应的焓变△H=E2-E1
D．催化剂能降低该反应的活化能
5．一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O。则有关说法正确的是
A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低
C．标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移
D．放电时负极的电极反应为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O
6．在含Fe3+的和的混合溶液中，反应的分解机理及反应进程中的能量变化如下：
步骤①：
步骤②：
下列有关该反应的说法正确的是

A．化学反应速率与Fe3+浓度的大小有关
B．该反应为吸热反应
C．Fe2+是该反应的催化剂
D．反应可以设计成原电池，将化学能全部转化为电能
7．蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是某蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。下列有关该蓄电池的推断错误的是
A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极
B．蓄电池的电极浸入某种碱性电解质溶液中
C．充电时，阴极上的电极反应为：Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-
D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
8．对水样中M的分解速率的影响因素进行研究，每次取2 L水样进行实验，在相同温度下，M的物质的量[n(M)]随时间(t)变化的有关实验数据如下图所示，下列说法正确的是

A．由③④得，水样中添加Cu2+，能加快M的分解速率
B．由②③得，反应物浓度越大，M的分解速率越快
C．由②④得，水样的pH越小，M的分解速率越快
D．在0～20 min内，②中M的平均分解速率为0.015 mol/( L·min)
9．实验室常用标定，同时使再生，其反应原理如图。下列说法正确的是

A．反应1中中的硫元素被还原
B．只发生反应1或只发生反应2时溶液颜色均发生了变化
C．和、能在水溶液中大量共存
D．将反应2设计成原电池，放电时向正极迁移
10．可逆反应：  ，在一定条件下达到平衡，有下列说法：
①增加A的量，平衡向正反应方向移动    
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小
③缩小体积使压强增大，平衡不移动    
④增大B的浓度，v(正)>v(逆)
⑤加入催化剂，B的转化率提高
上述有关叙述错误的是
A．①②④ B．①②⑤ C．②③⑤ D．②④⑥
11．对于工业合成氨反应：N2＋3H22NH3，下列表示其反应最快的是
A．v(H2)=0.04mol·L－1·s－1 B．v(N2)=0.02 mol·L－1·s－1
C．v(NH3)=0.02mol·L－1·s－1 D．v(NH3)=0.03 mol·L－1·s－1
12．某学习小组研究大小相同、过量的去膜镁条与40mL0.1mol·L−1的盐酸和醋酸分别反应，相同条件下测得气体体积与反应时间关系如下表所示：
气体读数/mL
5 mL
10 mL
15 mL
20 mL
……
45 mL
A瓶(醋酸)/s
155
310
465
565
……
865
B瓶(盐酸)/s
7
16
30
64
……
464
下列说法不正确的是（    ）
A．0～5mL时，A与B反应速率不同的原因是c(H+)不同所致
B．5～10mL时，A瓶平均反应速率为mL·s−1
C．0～20mL时，A瓶反应速率增大，可能是温度升高所致
D．0～45mL时段内，镁与盐酸反应的速率始终大于镁与醋酸反应的速率
二、非选择题（共10题）
13．（1）在某一容积为2 L的密闭容器中，某一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n（mol）随时间t（min）的变化曲线如图所示：

回答下列问题：
①该反应的化学方程式为______；
②前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为____，在2 min时，图象发生改变的原因是_______（填字母）。
A 增大压强        B 降低温度      C 加入催化剂        D 增加A的物质的量
（2）在100 ℃时，将0.01 mol的四氧化二氮气体充入0.1 L的密闭容器中发生反应，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：
时间/s
浓度/mol·L－1
0
20
40
60
80
100
c（N2O4）/mol·L－1
0.100
0.070
0.050
c3
a
b
c（NO2）/mol·L－1
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
0.120
试填空：
①该反应的化学方程式_______，达到平衡时四氧化二氮的转化率为____；
②反应速率最大的时间段为____（指0～20s、20～40s、40～60s、60～80s、80～100 s），其原因是_____________
14．在 1×105 Pa 和 298 K 时，将 1 mol 气态 AB 分子分离成气态 A 原子和 B 原子所需要的能量称为键能(kJ·mol－1)。下面是一些共价键的键能(已知氨分子中有 3 个等价的氮氢共价键)：
共价键
H—H

N—H
键能(kJ·mol－1)
436
945
391
(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在 298 K 时，取 1 mol 氮气和 3 mol 氢气放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应。理论上放出或吸收的热量为 Q1，则 Q1=__________。
(3)实际生产中，放出或吸收的热量为 Q2，Q1与 Q2比较正确的是_______________(填选项号)。
A．Q1>Q2 B．Q1”或“Q2，故答案为： A。
15．(1)0.025
(2)3X+Y⇌2Z
(3) ＜ =
(4)30%
(5)be
【解析】(1)
由图可知，从开始至2min，△n(Y)=1.0mol-0.9mol=0.1mol，从开始至2min，Y的平均反应速率为=0.025 。
(2)
△n(X)=1.0mol-0.7mol=0.3mol，△n(Y)=1.0mol-0.9mol=0.1mol，△n(Z)=0.2mol，则△n(X) ∶△n(Y)∶△n(Z)=3∶1∶2，最终三者的物质的量不变，说明该反应为可逆反应，则化学方程式为3X+Y⇌2Z。
(3)
由图可知，该反应在2min时反应达到平衡状态，则1min时反应未达到平衡状态，反应正向进行，则1min时，v(逆)＜v(正)； 2min时，反应达到平衡状态，v(逆)=v(正)。
(4)
X的平衡转化率。
(5)
a．X、Y、Z三种气体的浓度不再改变时，符合特征“定”，为平衡状态，但X、Y、Z三种气体的浓度相等与起始浓度有关、不能说明浓度不再改变，故a错误；
b．3X+Y⇌2Z是一个气体的物质的量变化的反应，则气体混合物物质的量不再改变，说明反应达到平衡，故b正确；
c．化学平衡为动态平衡，反应未停止，故c错误；
d．反应速率v(X)︰v(Y)=2︰1，不能判断正反应速率和逆反应速率的关系，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
e．单位时间内消耗3molX同时消耗2molZ，即v正(X) ∶v逆(Z)=3∶2，符合化学反应速率之比等于化学计量数之比，说明正反应速率=逆反应速率，反应达到平衡状态，故e正确；
故答案为： be。
16． 反应温度 反应物浓度 产生气泡的快慢 单位时间内产生气体的体积 单位时间内消耗锌的质量 2～3min 该反应放热
（1）温度越高，反应速率越快，适当提高反应物浓度，可以加快反应速率。Zn粒和稀盐酸反应一段时间后，反应速率会减慢，当加热或加入浓盐酸后，反应速率明显加快。由此判断，影响化学反应速率的因素有反应温度和反应物浓度。故答案为：反应温度、反应物浓度；
（2）锌与盐酸的反应速率可以通过观察产生气泡的快慢进行判断，也可通过实验测定锌与盐酸反应速率，除测量反应时间外，还需要测量的物理量是单位时间内产生气体的体积。故答案为：产生气泡的快慢；单位时间内产生气体的体积；
（3）①“0～1min”“1～2min”“2～3min”“3～4min”或“4～5min”对应时间段气体体积的变化量分别是：70mL、112mL、58mL、20mL，反应速率最快的时间段是2～3min。故答案为：2～3min；
②1～3min时间段里，反应速率变快的主要原因是该反应放热，溶液温度升高，反应速率加快。故答案为：该反应放热。
17． U形管两端都通大气，不会产生压强差，液面无变化 不能 向乙中注入溶液，即便不放热，液体也会将气体压出导管 导管末端有气泡产生 放热 导管内形成一段液柱
探究反应热效应的常用方法，通常是观察到密闭体系中一定量气体的热胀冷缩现象，据此回答；
(1)装置Ⅰ想通过U形管中红墨水液面的变化判断适量锌片与稀硫酸的反应放热，但实验中U形管内红墨水液面始终不会变化，因为乙中气体与U形管左侧内气体、通过导管与大气相连，因此，不会产生压强差，液面无变化；
(2)装置Ⅱ想通过烧杯中是否产生气泡判断反应放热，但B同学的实验也不能说明两溶液反应为放热反应，因为向乙中注入溶液，即便不放热，液体也会将气体压出导管，故气泡的产生未必单纯由热胀冷缩引起，因此不能说明；
(3)装置III想通过烧杯中是否产生气泡判断中和反应放热，首先观察到的实验现象为导管末端有气泡产生，这是由于乙及导管内的密闭体系中一定量气体的受热膨胀引起的，因此说明该反应属于放热反应；一段时间气体冷却收缩，故观察到的实验现象为导管内形成一段液柱。
【点睛】本题是借助于实验对化学反应与能量等知识的考查，关键是掌握探究反应热效应的原理。
18．(1)A
(2)D>A>B>C
(3) 电极上出现银白色物质 108 76
(4) b a
甲、乙、丙都为原电池装置，其中装置甲B电极上有气体产生，电极反应为，发生还原反应，所以A为负极，B为正极；装置乙中D不断溶解，说明D电极为负极，A为正极；装置丙中C的质量增加，发生电极反应，说明C为正极，B为负极，据此分析来解题。
(1)
根据上面分析，A为负极，B为正极，依据原电池中电解质溶液中的阴离子向负极发生移动，所以装置甲中向A极移动，故答案为A；
(2)
根据上面的分析，由于在原电池中一般较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，则有四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C，故答案为D>A>B>C；
(3)
根据题意设计一个化学电池，可知负极反应为：，正极反应为：，所以正极上出现的现象是电极上出现银白色物质，若导线上转移电子1mol，根据正极反应，则生成1mol银单质，则生成银108g，根据电池总反应，运用差量法，可知理论上电解质溶液质量变化，故答案为电极上出现银白色物质，108，76；
(4)
根据Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2，可知Mn的化合价降低发生还原反应为正极，锂锰电池中Li为负极，MnO2为正极，则有外电路的电流方向是由b流向a，电池正极反应式为，故答案为b，a， ；
19． 升温、加压、增大的浓度、增大的浓度等(答案合理即可)
(1)若要加快该反应的反应速率，可采取的措施有升温、加压、增大的浓度、增大的浓度等；
(2)开始时，的浓度是，的浓度是，内，的浓度减少，根据反应的化学方程式，列出三段式(单位：mol/L)： 因此内，
，末，的浓度是，的浓度是。
20． 2 0.05mol/(L·s) 0.75mol/L，3mol，3mol
根据C、D物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可以得到x的值；根据B和D的速率之比等于计量数之比计算；根据“三段式”找出A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量。
(1)v(C)为0.1mol/(L·s)，v(D)=== 0.1mol/(L·s), v(C)：v(D)=2：x=1:1，x=2；
(2)根据化学方程式，3A(g)＋B(g)⇌xC(g)＋2D(g)，v(B)：v(D)=1:2，v(D)=== 0.1mol/(L·s)，v(B)= 0.05mol/(L·s)；
(3)设A、B的初始物质的量为n，

在相同的容器中，c(A)：c(B)=3：5，故A和C的物质的量之比也为3:5，(n-1.5)：(n-0.5)=3：5，n=3mol，5min后，A的浓度为==0.75mol/L，开始前放入容器中的A、B的物质的量都为3mol。
【点睛】化学反应速率之比等于化学计量数之比计算起来比较简便。
21． Y+ 2Z⇌3X 正、逆反应同时 13:8 6:5 3:1:2 abc
(1)根据图象可知Y、Z浓度降低，为反应物，X浓度增大为生成物，当物质的量不再变化时，达到平衡状 态，此时△n(Y) = 1.2mol -1.0mol = 0.2mol，
△n(Z) = 2.0mol-1.6mol = 0.4mol，△n(X) = 1.0mol-0.4mol = 0.6mol，计量数之比等于△n(Y)：△n(Z)：△n(X)= 1:2:3，化学方程式可写为Y+ 2Z⇌3X。
(2)反应刚开始时，反应物和生成物物质的量均不为零，即化学平衡是由正、逆反应同时开始反应的；反应开始至2min末，△n(X) = 0.8mol-0.4mol = 0.4mol，，则用X表示的化学反应速率，根据方程式的比例关系可知，此时Z与Y的物质的量之比为。
(3)该反应从开始到达到平衡时，Z的转化率与Y的转化率之比为。
(4)化学反应速率之比等于化学计量数之比，则4min时，v(X)：v(Y)：v(Z)=3:1:2；
a．反应前后气体物质的量不变，则压强一直保持不变；     
b．容器容积不变，混合气体质量不变，则密度一直保持不变；  
c．混合气体质量不变，反应前后气体物质的量不变，则相对平均式量一直保持不变；
d．反应物的浓度随反应进行逐渐减少；故选abc。
22． 3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl 2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ 2H2O＋O2＋4e＝4OH－ 氧化 负极
（1）根据原子结构示意图的画法来画；
（2）氯气具有氧化性，能将氨气氧化为氮气；
（3）金属铝能和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气；
（4）根据燃料电池的放电规律来回答。
根据元素在周期表中的分布知识，可以推知a是H，b是C，c是N，d是O，e是Na，f是Al，g是S，h是Cl。
（1）S原子结构示意图为：；
（2）元素a、c形成的简单化合物是氨气，元素h的单质是氯气，氯气和氨气的反应为：3Cl2+2NH3=N2+6HCl；
（3）f单质是金属铝与a、d、e三种元素形成的化合物水溶液氢氧化钠反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（4）a、b元素形成的最简单化合物是甲烷，和氧气形成的甲烷燃料电池中，正极上放电的是氧气，发生得电子得还原反应，电极反应是O2+2H2O+4e-=4OH-，负极上是燃料甲烷失电子，发生氧化反应，在原电池中，阴离子移向原电池的负极。
【点睛】本题考查学生元素周期表中元素的分部、物质的性质和电化学等方面的综合知识，考查角度广，难度不大。