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江苏专版2023_2024学年新教材高中化学第六章化学反应与能量测评卷新人教版必修第二册
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这是一份江苏专版2023_2024学年新教材高中化学第六章化学反应与能量测评卷新人教版必修第二册，共11页。
第六章测评一、选择题:本题包括14小题,每小题3分,共42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.(2023·江苏盐城阶段练习)已知:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,测得发生该反应过程中溶液的温度升高。下列关于该反应的说法不正确的是( )A.属于放热反应B.属于氧化还原反应C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.能量变化与化学键的断裂和形成有关2.(2023·北京顺义区高一期中)变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的锌粉与相同体积的盐酸分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是( )3.自然界中氧气发生反应3O2(g)2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是( )A.2O3(g)3O2(g)为放热反应B.氧气比臭氧稳定C.反应物的能量低于生成物D.O2(g)中化学键的断裂需要释放能量4.(2023·北京朝阳区高一期中)将5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合,发生反应a,一段时间后溶液的颜色不再改变。将所得溶液分成两份,一份加淀粉,溶液变蓝;一份加KSCN,溶液变红。下列说法不正确的是( )A.加淀粉溶液变蓝,表明Fe3+与I-反应生成I2B.加KSCN溶液变红,表明反应a存在限度C.溶液的颜色不再变化,表明反应a达到平衡状态D.溶液的颜色不再变化,表明Fe2+、Fe3+、I2、I-的物质的量浓度均相等5.(2023·江苏南京阶段练习)用如图所示装置探究原电池的工作原理,下列说法错误的是( )A.甲装置中锌片质量减轻,铜上有气体产生B.乙装置中正极上发生的反应为2H++2e-H2↑C.丙装置中Zn片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动D.若乙装置与丙装置中锌片减轻的质量相等,则两装置中还原产物的质量之比为1∶326.(2023·广东广州高一期中)一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为2C2H6+7O2+8KOH4K2CO3+10H2O,下列说法正确的是( )A.负极反应为14H2O+7O2+28e-28OH-B.放电一段时间后,负极周围的pH升高C.每消耗1 mol C2H6,则电路中转移的电子为14 molD.放电过程中KOH的物质的量浓度不变7.(2023·江苏常州高一期中)利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示:下列说法错误的是( )A.过程中实现了光能转化为化学能B.氢能资源丰富,属于可再生能源C.过程Ⅰ吸收能量,过程Ⅱ释放能量D.2H2O2H2↑+O2↑反应的能量变化如图所示8.如图是将SO2转化为重要化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是( )A.d口通入的是O2,O2发生还原反应B.溶液中H+的迁移方向是a→bC.当正极消耗22.4 L气体时,电路中通过的电子数目为4NAD.催化剂a上的电极反应式为SO2-2e-+2H2OS+4H+9.某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液,利用乙烯直接氧化法制乙酸,其总反应为CH2CH2+O2CH3COOH。有兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池,下列有关说法正确的是( )A.在电池工作过程中,溶液中的P向a极移动B.电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极bC.负极的电极反应式为CH2CH2+4e-+2H2OCH3COOH+4H+D.当电路中通过0.04 mol电子时,参加反应的CH2CH2为224 mL10.(2023·江苏南京阶段练习)一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对该反应的推断合理的是( )A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2CB.反应进行到6 s末,B的转化率为40%C.反应进行到6 s末,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1D.反应进行到6 s末,各物质的反应速率相等11.用西红柿、电流表、铁或锌等金属进行“水果电池”的实验探究,实验示意图及现象如下。资料:西红柿含矿物盐、有机酸(H+)等。下列分析不正确的是( )A.实验Ⅰ、Ⅱ说明Zn能与H+反应而Cu不能B.实验Ⅲ说明在该条件下Cu可与H+反应生成H2C.实验Ⅰ、Ⅲ说明发生原电池反应时会加快化学反应速率D.实验Ⅳ中Zn为负极,电子由Zn沿导线流向Cu12.(2023·河南新乡高一期中)在一定温度下,将1 mol A(s)和2 mol B(g)放入容积为5 L的某密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+2D(g)。5 min后达到平衡,测得容器内B的浓度减少了0.2 mol·L-1,下列叙述不正确的是( )A.在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1B.平衡时B的转化率为50%C.平衡时B的体积分数约为33.3%D.初始时的压强与平衡时的压强之比为4∶513.(2023·安徽阜南高一期中)如图是一种新型的K-O2可充电电池,a、b是两个电极,其中一个电极是金属钾。放电时,下列有关说法正确的是( )A.a电极是电池的正极B.隔膜不允许O2通过,但可以让K+通过C.b电极是金属钾D.电子流向是a电极→隔膜→b电极14.利用反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可消除NO2的污染。在1 L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4(g)和1.20 mol NO2(g)进行上述反应,测得n(CH4)随时间变化的实验数据如表。下列说法错误的是( )A.由实验数据可知:T1>T2B.实验①中,0~20 min内,v(CH4)=0.012 5 mol·L-1·min-1C.实验②中,0~10 min内,NO2的转化率为33.3%D.40 min时,实验②中反应已达平衡状态,且x=0.15二、非选择题:本题包括4小题,共58分。15.(13分)研究化学反应与能量变化,对工农业生产和人们的生活有重要的意义。Ⅰ.某反应过程的能量变化如图所示:(1)由图中曲线变化可知,该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应,破坏旧键需要吸收的能量为 (填“E1”“E2”“E1+E2”或“E2-E1”,下同),破坏c mol C的化学键需要吸收的能量为 。 Ⅱ.工业制硫酸的反应之一为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(放热反应),在2 L恒容绝热密闭容器中投入2 mol SO2(g)和适当过量的O2(g),在一定条件下充分反应,如图是SO2(g)和SO3(g)的物质的量随时间的变化曲线。(2)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 。 ①容器中压强不再改变 ②容器中气体密度不再改变 ③O2(g)的物质的量浓度不再改变 ④SO3(g)的质量不再改变(3)根据图示计算达到平衡时SO2(g)的转化率为 。 16.(15分)(2023·江苏淮安、宿迁高一期中)二十大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。(1)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2的反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理如图所示。①上述过程中,能量的变化形式是由光能和热能转化为 。 ②CO2(g)分解为CO(g)和O2(g)的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图。①Pt电极(a)为 (填“正”或“负”)极;Pt电极(b)上的电极反应式为 。 ②该过程总反应的化学方程式为 ,当消耗0.1 mol O2时,理论上转移电子数目为 (设NA为阿伏加德罗常数的值,用含NA的式子表示)。 17.(15分)(2023·天津河西区高一期中)为探究影响化学反应速率的因素与化学反应限度的存在,某中学实验小组进行以下实验。Ⅰ.探究影响化学反应速率的因素,结合表中信息,回答问题:(1)探究温度对反应速率的影响,应选择的实验组号是 ;实验①②对比的实验目的是 。 (2)实验过程中,需要观察和记录 ,比较化学反应速率的快慢。 (3)上述四个实验中,反应速率最慢的是 。 Ⅱ.验证铁离子与碘离子反应存在限度,结合相关实验,回答问题:药品选择:0.1 mol·L-1 KI溶液、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、淀粉溶液、试剂N实验步骤:①向5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴入5~6滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液分成甲、乙两等份;②向甲中滴加2滴淀粉,充分振荡;③向乙中滴加试剂N。(4)步骤②甲试管中出现 现象,证明反应有I2生成。 (5)若实验步骤①中的反应存在限度,可用试剂N的溶液检验Fe3+,则试剂N是 (写化学式);乙试管中的现象是 。 (6)写出实验步骤①中反应的化学方程式: 。 18.(15分)(2023·河北石家庄高一期中)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),甲图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。(1)该反应为 反应,原因是 。 (2)在固定容积的密闭容器内,下列能说明上述反应已经达到平衡状态的是 (填字母,多选)。 A.v(H2)=3v(CO2)B.容器内气体压强保持不变C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)D.容器内气体密度保持不变E.1 mol CH3OH中H—O断裂的同时有2 mol CO断裂(3)在容积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图乙所示。从反应开始到平衡,用氢气的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= 。容器内平衡时与起始时的压强之比为 。 (4)如图是科学家研发的实现上述反应[CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)]在常温常压下进行的装置。写出甲槽的电极反应式: 。 第六章测评1.C 解析根据“反应过程中溶液的温度升高”可知,该反应放出热量,即该反应为放热反应,A正确;Na、H(部分)元素的化合价均发生变化,则该反应为氧化还原反应,B正确;该反应为放热反应,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误;断键吸收能量,形成化学键释放能量,故能量的变化与化学键的断裂和形成有关,D正确。2.D 解析锌粉与足量盐酸反应的实质是Zn+2H+Zn2++H2↑,温度越高,H+浓度越大,反应速率越大。由题中数据可知,D中温度高,且氢离子浓度大,则反应速率最大。3.D 解析根据图示可知,生成物总能量大于反应物总能量,反应3O2(g)2O3(g)为吸热反应,则反应2O3(g)3O2(g)为放热反应,A正确;相同质量时氧气的能量比臭氧低,故氧气比臭氧稳定,B正确;根据图示,反应物的能量低于生成物,C正确;O2(g)中化学键断裂需要吸收能量,D错误。4.D 解析反应a为2Fe3++2I-2Fe2++I2,淀粉遇碘变蓝,可检验生成的碘,且氯化铁少量,检验反应后铁离子可证明反应的限度,平衡时浓度不变,但不一定相等。淀粉遇碘变蓝,由加淀粉溶液变蓝,表明Fe3+与I-反应生成I2,A正确;氯化铁的量不足,加KSCN,溶液变红,表明反应a存在限度,B正确;溶液的颜色不再变化,可知物质浓度不变,表明反应a达到平衡状态,C正确;溶液的颜色不再变化,可知粒子浓度不变,但Fe2+、Fe3+、I2、I-的物质的量浓度不一定相等,D错误。5.A 解析甲装置中没有形成闭合回路,不能形成原电池,锌与稀硫酸发生反应,锌的质量减轻,锌上有气体产生,A错误;乙装置中构成原电池,铜为正极,溶液中的氢离子在正极发生还原反应,电极反应式为2H++2e-H2↑,B正确;丙装置中构成原电池,活泼金属锌作负极,发生氧化反应,铜为正极,溶液中的Cu2+向正极移动,C正确;乙装置与丙装置中负极反应相同,均为Zn-2e-Zn2+,乙装置与丙装置中正极上的反应分别为2H++2e-H2↑、Cu2++2e-Cu,若乙装置与丙装置锌片减轻的质量相等,即失去电子的物质的量相等,依据得失电子守恒计算乙装置与丙装置中还原产物的质量比为2∶64=1∶32,D正确。6.C 解析在燃料电池中,负极上是燃料发生失电子的氧化反应,在碱性环境下负极反应为C2H6+18OH--14e-2C+12H2O,A错误;根据负极反应,放电一段时间后,该极上消耗氢氧根离子,故负极周围的pH降低,B错误;根据负极电极反应式可知,每消耗1molC2H6,电路中转移的电子为14mol,C正确;根据总反应2C2H6+7O2+8KOH4K2CO3+10H2O可知,放电过程中,消耗了KOH,KOH的物质的量浓度会减小,D错误。7.D 解析水分解成氢气和氧气需吸收能量,则用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水过程中可实现光能转化为化学能,A正确;水分解产生氢气和氧气吸收能量、氢气和氧气生成水时释放能量,则氢能资源丰富,属于可再生能源,B正确;过程Ⅰ中化学键断裂吸收能量,过程Ⅱ中化学键形成释放能量,C正确;反应2H2O2H2↑+O2↑吸收能量,题给图示代表的反应发生时放出能量,D错误。8.C 解析根据原理图中电子的移动方向可知,催化剂a电极为负极,故c口通入的是SO2,d口通入的是O2,催化剂b是正极。d口通入的是O2,O2发生还原反应,A正确;原电池电解质溶液中阳离子向正极移动,故溶液中H+的迁移方向是a→b,B正确;温度和压强未知,故无法计算气体的物质的量,C错误;催化剂a作负极,发生氧化反应生成硫酸,故负极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-S+4H+,D正确。9.A 解析根据原电池总反应CH2CH2+O2CH3COOH可知,通入O2的b电极为正极,通入CH2CH2的a电极为负极。原电池工作时,阴离子移向负极,则溶液中的P向a极移动,A正确;原电池工作时,电子由负极a电极经过负载流向正极b电极,电子不能通过溶液,B错误;通入CH2CH2的a电极为负极,电极反应式为CH2CH2+2H2O-4e-CH3COOH+4H+,C错误;电路中通过0.04mol电子时,有0.01molCH2CH2参加反应,标准状况下0.01molCH2CH2的体积为224mL,但气体所处环境未知,参加反应的CH2CH2的体积不一定为224mL,D错误。10.C 解析由图可知,反应达到平衡时,B物质减少0.6mol、C物质减少0.8mol、A物质增加1.2mol、D物质增加0.4mol,则B、C为反应物,A、D为生成物,其物质的量的变化量之比为0.6mol∶0.8mol∶1.2mol∶0.4mol=3∶4∶6∶2,故反应的化学方程式为3B+4C6A+2D,A错误;反应进行到6s末时B的转化率为×100%=60%,B错误;反应进行到6s末时,B的平均反应速率为v(B)==0.05mol·L-1·s-1,C正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到6s末时,各物质的反应速率不相等,D错误。11.B 解析锌片插入西红柿中与有机酸反应生成氢气,铜片插入西红柿中无现象,由此可得锌能与氢离子反应而铜不能,A正确;实验Ⅲ装置为原电池,其中锌极为负极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,铜极为正极,铜并不参与反应,B错误;结合实验Ⅰ、Ⅲ的现象可证明在其他条件相同时,对于同一个氧化还原反应,原电池反应速率比普通氧化还原反应速率快,C正确;Zn为负极,原电池中负极失电子,电子经外电路流向正极,D正确。12.C 解析测得容器内B的浓度减少了0.2mol·L-1,则生成C是0.1mol·L-1,因此在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为=0.02mol·L-1·min-1,A正确;消耗B的物质的量为0.2mol·L-1×5L=1mol,则平衡时B的转化率为×100%=50%,B正确;消耗1molB,生成0.5molC和1molD,A是固体,故平衡时B的体积分数为×100%=40%,C错误;A是固体,故初始时的压强与平衡时的压强之比为2mol∶(1mol+0.5mol+1mol)=4∶5,D正确。13.B 解析由图可知,O2在b电极得电子,则b电极为正极,a电极为负极,a电极材料为金属钾,A、C错误;O2氧化性强、K是活泼金属,为防止电池损坏,则隔膜不允许O2通过,放电时,K+应由a电极经隔膜移向b电极,B正确;电子不能在电解质中流动,则电子流向是a电极→外电路→b电极,D错误。14.A 解析分析表中数据可知,温度为T2时n(CH4)变化快,说明反应速率快,体系温度高,则有T1
第六章测评一、选择题:本题包括14小题,每小题3分,共42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.(2023·江苏盐城阶段练习)已知:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,测得发生该反应过程中溶液的温度升高。下列关于该反应的说法不正确的是( )A.属于放热反应B.属于氧化还原反应C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.能量变化与化学键的断裂和形成有关2.(2023·北京顺义区高一期中)变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的锌粉与相同体积的盐酸分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是( )3.自然界中氧气发生反应3O2(g)2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是( )A.2O3(g)3O2(g)为放热反应B.氧气比臭氧稳定C.反应物的能量低于生成物D.O2(g)中化学键的断裂需要释放能量4.(2023·北京朝阳区高一期中)将5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液与1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合,发生反应a,一段时间后溶液的颜色不再改变。将所得溶液分成两份,一份加淀粉,溶液变蓝;一份加KSCN,溶液变红。下列说法不正确的是( )A.加淀粉溶液变蓝,表明Fe3+与I-反应生成I2B.加KSCN溶液变红,表明反应a存在限度C.溶液的颜色不再变化,表明反应a达到平衡状态D.溶液的颜色不再变化,表明Fe2+、Fe3+、I2、I-的物质的量浓度均相等5.(2023·江苏南京阶段练习)用如图所示装置探究原电池的工作原理,下列说法错误的是( )A.甲装置中锌片质量减轻,铜上有气体产生B.乙装置中正极上发生的反应为2H++2e-H2↑C.丙装置中Zn片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动D.若乙装置与丙装置中锌片减轻的质量相等,则两装置中还原产物的质量之比为1∶326.(2023·广东广州高一期中)一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为2C2H6+7O2+8KOH4K2CO3+10H2O,下列说法正确的是( )A.负极反应为14H2O+7O2+28e-28OH-B.放电一段时间后,负极周围的pH升高C.每消耗1 mol C2H6,则电路中转移的电子为14 molD.放电过程中KOH的物质的量浓度不变7.(2023·江苏常州高一期中)利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示:下列说法错误的是( )A.过程中实现了光能转化为化学能B.氢能资源丰富,属于可再生能源C.过程Ⅰ吸收能量,过程Ⅱ释放能量D.2H2O2H2↑+O2↑反应的能量变化如图所示8.如图是将SO2转化为重要化工原料H2SO4的原理示意图,下列说法不正确的是( )A.d口通入的是O2,O2发生还原反应B.溶液中H+的迁移方向是a→bC.当正极消耗22.4 L气体时,电路中通过的电子数目为4NAD.催化剂a上的电极反应式为SO2-2e-+2H2OS+4H+9.某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液,利用乙烯直接氧化法制乙酸,其总反应为CH2CH2+O2CH3COOH。有兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池,下列有关说法正确的是( )A.在电池工作过程中,溶液中的P向a极移动B.电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极bC.负极的电极反应式为CH2CH2+4e-+2H2OCH3COOH+4H+D.当电路中通过0.04 mol电子时,参加反应的CH2CH2为224 mL10.(2023·江苏南京阶段练习)一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对该反应的推断合理的是( )A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2CB.反应进行到6 s末,B的转化率为40%C.反应进行到6 s末,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1D.反应进行到6 s末,各物质的反应速率相等11.用西红柿、电流表、铁或锌等金属进行“水果电池”的实验探究,实验示意图及现象如下。资料:西红柿含矿物盐、有机酸(H+)等。下列分析不正确的是( )A.实验Ⅰ、Ⅱ说明Zn能与H+反应而Cu不能B.实验Ⅲ说明在该条件下Cu可与H+反应生成H2C.实验Ⅰ、Ⅲ说明发生原电池反应时会加快化学反应速率D.实验Ⅳ中Zn为负极,电子由Zn沿导线流向Cu12.(2023·河南新乡高一期中)在一定温度下,将1 mol A(s)和2 mol B(g)放入容积为5 L的某密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+2D(g)。5 min后达到平衡,测得容器内B的浓度减少了0.2 mol·L-1,下列叙述不正确的是( )A.在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1B.平衡时B的转化率为50%C.平衡时B的体积分数约为33.3%D.初始时的压强与平衡时的压强之比为4∶513.(2023·安徽阜南高一期中)如图是一种新型的K-O2可充电电池,a、b是两个电极,其中一个电极是金属钾。放电时,下列有关说法正确的是( )A.a电极是电池的正极B.隔膜不允许O2通过,但可以让K+通过C.b电极是金属钾D.电子流向是a电极→隔膜→b电极14.利用反应CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可消除NO2的污染。在1 L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4(g)和1.20 mol NO2(g)进行上述反应,测得n(CH4)随时间变化的实验数据如表。下列说法错误的是( )A.由实验数据可知:T1>T2B.实验①中,0~20 min内,v(CH4)=0.012 5 mol·L-1·min-1C.实验②中,0~10 min内,NO2的转化率为33.3%D.40 min时,实验②中反应已达平衡状态,且x=0.15二、非选择题:本题包括4小题,共58分。15.(13分)研究化学反应与能量变化,对工农业生产和人们的生活有重要的意义。Ⅰ.某反应过程的能量变化如图所示:(1)由图中曲线变化可知,该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应,破坏旧键需要吸收的能量为 (填“E1”“E2”“E1+E2”或“E2-E1”,下同),破坏c mol C的化学键需要吸收的能量为 。 Ⅱ.工业制硫酸的反应之一为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(放热反应),在2 L恒容绝热密闭容器中投入2 mol SO2(g)和适当过量的O2(g),在一定条件下充分反应,如图是SO2(g)和SO3(g)的物质的量随时间的变化曲线。(2)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 。 ①容器中压强不再改变 ②容器中气体密度不再改变 ③O2(g)的物质的量浓度不再改变 ④SO3(g)的质量不再改变(3)根据图示计算达到平衡时SO2(g)的转化率为 。 16.(15分)(2023·江苏淮安、宿迁高一期中)二十大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。(1)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2的反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理如图所示。①上述过程中,能量的变化形式是由光能和热能转化为 。 ②CO2(g)分解为CO(g)和O2(g)的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图。①Pt电极(a)为 (填“正”或“负”)极;Pt电极(b)上的电极反应式为 。 ②该过程总反应的化学方程式为 ,当消耗0.1 mol O2时,理论上转移电子数目为 (设NA为阿伏加德罗常数的值,用含NA的式子表示)。 17.(15分)(2023·天津河西区高一期中)为探究影响化学反应速率的因素与化学反应限度的存在,某中学实验小组进行以下实验。Ⅰ.探究影响化学反应速率的因素,结合表中信息,回答问题:(1)探究温度对反应速率的影响,应选择的实验组号是 ;实验①②对比的实验目的是 。 (2)实验过程中,需要观察和记录 ,比较化学反应速率的快慢。 (3)上述四个实验中,反应速率最慢的是 。 Ⅱ.验证铁离子与碘离子反应存在限度,结合相关实验,回答问题:药品选择:0.1 mol·L-1 KI溶液、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、淀粉溶液、试剂N实验步骤:①向5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴入5~6滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液分成甲、乙两等份;②向甲中滴加2滴淀粉,充分振荡;③向乙中滴加试剂N。(4)步骤②甲试管中出现 现象,证明反应有I2生成。 (5)若实验步骤①中的反应存在限度,可用试剂N的溶液检验Fe3+,则试剂N是 (写化学式);乙试管中的现象是 。 (6)写出实验步骤①中反应的化学方程式: 。 18.(15分)(2023·河北石家庄高一期中)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),甲图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。(1)该反应为 反应,原因是 。 (2)在固定容积的密闭容器内,下列能说明上述反应已经达到平衡状态的是 (填字母,多选)。 A.v(H2)=3v(CO2)B.容器内气体压强保持不变C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)D.容器内气体密度保持不变E.1 mol CH3OH中H—O断裂的同时有2 mol CO断裂(3)在容积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图乙所示。从反应开始到平衡,用氢气的浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= 。容器内平衡时与起始时的压强之比为 。 (4)如图是科学家研发的实现上述反应[CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)]在常温常压下进行的装置。写出甲槽的电极反应式: 。 第六章测评1.C 解析根据“反应过程中溶液的温度升高”可知,该反应放出热量,即该反应为放热反应,A正确;Na、H(部分)元素的化合价均发生变化,则该反应为氧化还原反应,B正确;该反应为放热反应,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误;断键吸收能量,形成化学键释放能量,故能量的变化与化学键的断裂和形成有关,D正确。2.D 解析锌粉与足量盐酸反应的实质是Zn+2H+Zn2++H2↑,温度越高,H+浓度越大,反应速率越大。由题中数据可知,D中温度高,且氢离子浓度大,则反应速率最大。3.D 解析根据图示可知,生成物总能量大于反应物总能量,反应3O2(g)2O3(g)为吸热反应,则反应2O3(g)3O2(g)为放热反应,A正确;相同质量时氧气的能量比臭氧低,故氧气比臭氧稳定,B正确;根据图示,反应物的能量低于生成物,C正确;O2(g)中化学键断裂需要吸收能量,D错误。4.D 解析反应a为2Fe3++2I-2Fe2++I2,淀粉遇碘变蓝,可检验生成的碘,且氯化铁少量,检验反应后铁离子可证明反应的限度,平衡时浓度不变,但不一定相等。淀粉遇碘变蓝,由加淀粉溶液变蓝,表明Fe3+与I-反应生成I2,A正确;氯化铁的量不足,加KSCN,溶液变红,表明反应a存在限度,B正确;溶液的颜色不再变化,可知物质浓度不变,表明反应a达到平衡状态,C正确;溶液的颜色不再变化,可知粒子浓度不变,但Fe2+、Fe3+、I2、I-的物质的量浓度不一定相等,D错误。5.A 解析甲装置中没有形成闭合回路,不能形成原电池,锌与稀硫酸发生反应,锌的质量减轻,锌上有气体产生,A错误;乙装置中构成原电池,铜为正极,溶液中的氢离子在正极发生还原反应,电极反应式为2H++2e-H2↑,B正确;丙装置中构成原电池,活泼金属锌作负极,发生氧化反应,铜为正极,溶液中的Cu2+向正极移动,C正确;乙装置与丙装置中负极反应相同,均为Zn-2e-Zn2+,乙装置与丙装置中正极上的反应分别为2H++2e-H2↑、Cu2++2e-Cu,若乙装置与丙装置锌片减轻的质量相等,即失去电子的物质的量相等,依据得失电子守恒计算乙装置与丙装置中还原产物的质量比为2∶64=1∶32,D正确。6.C 解析在燃料电池中,负极上是燃料发生失电子的氧化反应,在碱性环境下负极反应为C2H6+18OH--14e-2C+12H2O,A错误;根据负极反应,放电一段时间后,该极上消耗氢氧根离子,故负极周围的pH降低,B错误;根据负极电极反应式可知,每消耗1molC2H6,电路中转移的电子为14mol,C正确;根据总反应2C2H6+7O2+8KOH4K2CO3+10H2O可知,放电过程中,消耗了KOH,KOH的物质的量浓度会减小,D错误。7.D 解析水分解成氢气和氧气需吸收能量,则用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水过程中可实现光能转化为化学能,A正确;水分解产生氢气和氧气吸收能量、氢气和氧气生成水时释放能量,则氢能资源丰富,属于可再生能源,B正确;过程Ⅰ中化学键断裂吸收能量,过程Ⅱ中化学键形成释放能量,C正确;反应2H2O2H2↑+O2↑吸收能量,题给图示代表的反应发生时放出能量,D错误。8.C 解析根据原理图中电子的移动方向可知,催化剂a电极为负极,故c口通入的是SO2,d口通入的是O2,催化剂b是正极。d口通入的是O2,O2发生还原反应,A正确;原电池电解质溶液中阳离子向正极移动,故溶液中H+的迁移方向是a→b,B正确;温度和压强未知,故无法计算气体的物质的量,C错误;催化剂a作负极,发生氧化反应生成硫酸,故负极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-S+4H+,D正确。9.A 解析根据原电池总反应CH2CH2+O2CH3COOH可知,通入O2的b电极为正极,通入CH2CH2的a电极为负极。原电池工作时,阴离子移向负极,则溶液中的P向a极移动,A正确;原电池工作时,电子由负极a电极经过负载流向正极b电极,电子不能通过溶液,B错误;通入CH2CH2的a电极为负极,电极反应式为CH2CH2+2H2O-4e-CH3COOH+4H+,C错误;电路中通过0.04mol电子时,有0.01molCH2CH2参加反应,标准状况下0.01molCH2CH2的体积为224mL,但气体所处环境未知,参加反应的CH2CH2的体积不一定为224mL,D错误。10.C 解析由图可知,反应达到平衡时,B物质减少0.6mol、C物质减少0.8mol、A物质增加1.2mol、D物质增加0.4mol,则B、C为反应物,A、D为生成物,其物质的量的变化量之比为0.6mol∶0.8mol∶1.2mol∶0.4mol=3∶4∶6∶2,故反应的化学方程式为3B+4C6A+2D,A错误;反应进行到6s末时B的转化率为×100%=60%,B错误;反应进行到6s末时,B的平均反应速率为v(B)==0.05mol·L-1·s-1,C正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到6s末时,各物质的反应速率不相等,D错误。11.B 解析锌片插入西红柿中与有机酸反应生成氢气,铜片插入西红柿中无现象,由此可得锌能与氢离子反应而铜不能,A正确;实验Ⅲ装置为原电池,其中锌极为负极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,铜极为正极,铜并不参与反应,B错误;结合实验Ⅰ、Ⅲ的现象可证明在其他条件相同时,对于同一个氧化还原反应,原电池反应速率比普通氧化还原反应速率快,C正确;Zn为负极,原电池中负极失电子,电子经外电路流向正极,D正确。12.C 解析测得容器内B的浓度减少了0.2mol·L-1,则生成C是0.1mol·L-1,因此在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为=0.02mol·L-1·min-1,A正确;消耗B的物质的量为0.2mol·L-1×5L=1mol,则平衡时B的转化率为×100%=50%,B正确;消耗1molB,生成0.5molC和1molD,A是固体,故平衡时B的体积分数为×100%=40%,C错误;A是固体,故初始时的压强与平衡时的压强之比为2mol∶(1mol+0.5mol+1mol)=4∶5,D正确。13.B 解析由图可知,O2在b电极得电子,则b电极为正极,a电极为负极,a电极材料为金属钾,A、C错误;O2氧化性强、K是活泼金属,为防止电池损坏,则隔膜不允许O2通过,放电时,K+应由a电极经隔膜移向b电极,B正确;电子不能在电解质中流动,则电子流向是a电极→外电路→b电极,D错误。14.A 解析分析表中数据可知,温度为T2时n(CH4)变化快,说明反应速率快,体系温度高,则有T1
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