化学反应与能量-2024-2025学年高一化学人教版2019单元复习测试

第第页第六章化学反应与能量-2024-2025学年高一化学人教版2019单元复习测试知识总结一、化学反应与能量变化的基本概念1.化学反应的实质：化学反应是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程，涉及到旧化学键的断裂和新化学键的形成。2.能量变化的原因：化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成会释放能量。当反应物分子中的化学键断裂所吸收的能量小于生成物分子中化学键形成所释放的能量时，反应表现为放热；反之，则为吸热。二、化学能与热能的相互转化1.质量守恒定律与能量守恒定律：化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后物质的总质量不变；同时，化学反应也遵循能量守恒定律，即反应过程中能量的总量不变。2.放热反应与吸热反应：-放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中能量以热能的形式释放。-吸热反应：反应物的总能量小于生成物的总能量，反应过程中需要吸收热能。三、化学反应中的能量变化计算1.反应热的计算：-用E(反应物)表示反应物的总能量，E(生成物)表示生成物的总能量，ΔQ表示能量变化，则ΔQ＝E(生成物)－E(反应物)。-用Q(吸)表示反应物化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物化学键形成时放出的总能量，ΔQ表示能量变化，则ΔQ＝Q(吸)－Q(放)。四、热化学方程式1.热化学方程式的概念：表示参加化学反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。2.热化学方程式的书写：-写出配平的化学方程式。-注明反应条件、物质的状态和焓变值。五、燃烧热与中和热1.燃烧热：101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。2.中和热：在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量。六、能源与化学1.能源的分类：能源可以根据来源分为化石能源、可再生能源等。2.化学在能源领域的应用：通过化学反应可以实现能源的转化和储存，如燃料电池、电池等。七、实验与探究通过实验探究不同化学反应的能量变化，加深对化学反应与能量关系的理解。名校习题集:一、单选题：1.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下所示。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是(

)

A.该电池工作时电能转化为化学能

B.该电池中电极a是正极

C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极a

D.该电池的总反应：22.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下图所示，下列说法正确的是(

)

A.电子从b流出，经外电路流向a

B.HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应是：HS-+4H3.某温度下，在恒容密闭容器中进行反应：X(g)+YA.加入少量W，逆反应速率增大

B.当容器中Y的正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡

C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

D.达到平衡后，X的转化率可能为1004.一种驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是(

)

A.电流由电极A经外电路流向电极B

B.电池工作时，OH-向电极B移动

C.该电池工作时，每消耗22.4 L NH5.一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是(

)

A.反应的化学方程式为2X=3Y+Z

B.t min时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡

C.若t=4，则0～4 min6.已知汽车尾气无害化处理反应为2NOg+2COA.升高温度可使该反应的逆反应速率降低

B.达到化学平衡时，化学反应已经停止

C.v正(NO)=v正(C7.可以证明可逆反应N2(g)+3H①一个N≡N键断裂的同时，有6个②一个N≡N断裂的同时，有3个③其它条件不变时，混合气体平均分子量不再改变；④保持其它条件不变时，体系压强不再改变；⑤NH3％、N2⑦正反应速率v(H2A.全部 B.只有②③④⑤ C.①③④⑤⑦ D.只有②③⑤⑥⑦8.某密闭容器中发生如下反应：X(g) + 3Y(g)⇌2Z(g)；A.t2时加入了催化剂 B.t3时降低了温度

C.t5时增大了压强 9.利用电化学原理可同时将SO2、CO2变废为宝，装置如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是(

)A.a为负极，发生氧化反应

B.装置工作时，电子从c极流入b极

C.若b极消耗16g O2，则Y中左侧溶液质量减轻16g10.下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。据此判断下列说法中正确的是(

)A.石墨转变为金刚石是吸热反应

B.等质量的S(g)完全燃烧放出的热量小于S(s)

11.将4molA气体和2mol B气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+A.用物质C表示的反应的平均速率为0.2mol/(L·s)

B.反应开始到2s，物质B的物质的量浓度减少了0.12.恒容条件下，1 mol SiHCl3发生如下反应：2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiClA.该反应为放热反应

B.在b点充入N2使体系压强增大，可缩短达到平衡的时间

C.当反应进行到a处时，v正/v逆=16/9

D.13.根据反应：2Ag++Cu=A.X

可以是银或石墨

B.Y

是硫酸铜溶液

C.电子从铜电极经外电路流向X

电极

D.X

极上的电极反应式：A14.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(

)A.若2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)

ΔH=-1478 kJ·mol-1，则CH315.有关下列四组实验描述不正确的是(

)

A.加热甲装置中的烧杯可以分离SiO2和NH4Cl

B.利用装置乙可证明非金属性强弱：Cl>C>16.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是(

)

A.电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极

B.O2所在的铂电极处发生还原反应

C.该电池的负极反应式为：CH17.在2L的恒容容器中，充入1molA和3molB，并在一定条件下发生如下反应：As+3Bg⇌2Cg，若经3s后测得C的浓度为0.6mol⋅L-1，下列选项说法正确的组合是(

)①用A表示的反应速率为0.1A.①②④ B.①③④ C.③④ D.②③④18.下列措施对增大反应速率明显有效的是(

)①Al在氧气中燃烧生成Al2O3②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用③Zn与稀硫酸反应制取H2时，滴加几滴④在K2SO⑤2SO2⑥Na与水反应时，增大水的用量A.①③⑤ B.②④⑥ C.①②③⑤ D.①⑤二、填空题：本大题共2小题，共16分。19.观察下图，回答问题。(1)该装置叫________装置，可以将________能转化为________能。(2)在外电路中电子由_________流向_________。(3)负极是_________，电极反应为______________________。(4)正极是_________，电极反应为_______________，总反应为______________。20.含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。回答下列问题：(1)图1所示为利用H2O和空气中的N2已知：I.2NHⅡ.2H2(则上述合成氨的热化学方程式为____________________________。(2)合成尿素[CO(NH2)2]的反应为2NH3(g①若用CO2的浓度变化表示反应速率，则A点的逆反应速率__________B点的正反应速率(填“>”“<”或“=”②下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是__________________(填选项字母)。A.体系压强不再变化B.气体平均摩尔质量不再变化C.NH3的消耗速率和CD.固体质量不再发生变化③工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施有____________(填选项字母)。A.升高温度

B.C.将尿素及时分离出去

D.(3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源，其中存在大量NO。实验发现，NO易发生二聚反应2NO(g)⇌N2O2(g①温度为T2时，达到平衡时体系的总压强为200 kPa，X点N2O2的物质的量分数为____________(保留三位有效数字)，X点对应的平衡常数Kp=______________kPa-②如图4所示，利用电解原理，可将废气中的NO转化为NH4NO3，阳极的电极反应式为_______________________________

三、实验题：本大题共1小题，共10分。21.某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。

(1)氨催化氧化的化学方程式为________________________________。

(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入________；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是___________________。

(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置________(填装置代号)；化合物X为________(只写一种)。Na2O2的作用是__________________________________四、简答题：本大题共2小题，共16分。22.Ⅰ.甲烷是目前使用量非常大的一种清洁燃料．

甲烷的电子式为______，空间构型为______，二氯甲烷的结构共有______种

Ⅱ.中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电池.甲醇燃料电池的工作原理如图所示.

(1)b处通入的是______，c处通入的是______ .该电池负极的电极反应式为：______，正极的电极反应式为：______．

(2)向外电路释放电子的电极是______电极.(填A或B)

(3)工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有______NA个电子转移．

23.(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)

ΔH1700900K1.472.15K2.381.67①反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH平衡常数为K，则ΔH=②能判断CO2(g)+H2(A.容器中压强不变

B.混合气体中cC.v正((2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe(s)+CO①该条件下反应的平衡常数为______；若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0mol·L-②下列措施中能使平衡时c(CO)c(CO2)增大的是______A.升高温度

B.增大压强

C.充入一定量的CO2五、计算题：本大题共1小题，共8分。24.(1)断开1 mol H-H键、1 mol N-H键、1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ，求：1 mol N2生成NH3需________(填“吸收”或“放出”)能量_________kJ。

(2)已知32g硫粉(S)在氧气中完全燃烧放出的热量是299答案和解析1.【答案】D

【解析】

本题考查了燃料电池，能正确的判断正负极以及电极反应是解答本题的关键，一般规律为原电池的负极上物质失去电子发生氧化反应，电子从负极经导线流向正极，电流从正极流向负极。

【解答】

氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-=2H+，通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，正负极电极反应式相加得电池反应式，电子由负极经外电路流向正极。

A.该电池工作时化学能转化为电能，故A错误；

B.氢氧燃料电池中，H2在负极a上被氧化，O2在正极b上被还原，所以该电池中电极b是正极，故B错误；

C.原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即由a2.【答案】B

【解析】

本题主要考查原电池工作原理以及应用知识，注意根据电池工作示意图以及燃料电池的特点进行分析解答，题目难度中等。

【解答】

由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳，而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子，所以两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2

放出电子，负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+；正极上是氧气得电子的还原反应：4H++O2+4e-=2H2O，

A.3.【答案】B

【解析】

本题考查影响化学反应速率的因素、平衡状态判断、可逆反应等，难度不大，注意基础知识的掌握。掌握反应速率的影响因素是解答关键。

【解答】

A.W在反应中是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改变，加入少量W，逆反应速率不变，故A错误；

B.当容器中Y的正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡，故B正确；

C.升高温度，正、逆反应速率均增大，故C错误；

D.该反应是可逆反应，达到平衡后，X的转化率小于100％，故D错误；

故选B4.【答案】D

【解析】

本题考查了原电池原理，注意燃料电池的工作原理和规律：负极上是燃料失电子的氧化反应，在正极上氧气发生得电子的还原反应，题目难度一般。

【解答】

液氨—液氧燃料电池中，负极上发生失电子的氧化反应，即A是负极，B是正极，碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式：4NH3+3O2=2N2+6H2O，电子从负极流向正极，据此分析解答。

A.电流从正极流向负极，即从电极B经外电路流向电极A，故A错误；

B.原电池中，阴离子向负极移动，则OH-向负极A移动，故B5.【答案】C

【解析】

本题考查化学平衡图象分析、化学平衡的计算，题目难度中等，注意分析各物质的量的变化曲线，把握化学方程式的判断方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。

【解答】

A.由图象可以看出，反应中X物质的量减小，Y、Z的物质的量增多，则X为反应物，Y、Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，则该反应的化学方程式为：2X⇌3Y+Z，故A错误；

B.tmin时，正、逆反应继续进行，反应达到化学平衡，是动态平衡，故B错误；

C.若t=4，则0～6.【答案】D

【解析】

本题考查化学平衡的判定，较容易，从速率角度判定平衡时一定要有正向速率也有有逆向速率，且用不同物质表示的正反应速率和逆反应速率之比等于化学计量数之比。

【解答】

A.升温，无论是正反应，还是逆反应，反应速率均加快，A项错误；

B.化学反应达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，但不为0，即反应没有停止，B项错误；

C.给出的两个反应速率表示的方向均为正反应方向，没有逆反应方向，故不能用于化学平衡状态的判断，C项错误；

D.由于CO和CO2的化学计量数相等，故当两者同时消耗的量相等时，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D项正确。

故选7.【答案】C

【解析】

本题考查化学平衡状态的判断，题目难度不大，本题注意把握平衡状态的实质以及判断的依据。

【解答】

①一个N≡N键断裂，同时6个N-H键断裂，表示正逆反应同时进行，而且反应速率相等，故①正确；

②一个N≡N断裂的同时，3个H-H键断裂，表示反应正向进行，故②错误；

③平均摩尔质量=m总n总，m一直不变，n随着反应进行发生变化，当n不再改变时，平均摩尔质量不再改变，说明反应达到平衡，故③正确；

④该反应是一个气体体积改变的反应，当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则其压强也不变，所以保持其他条件不变时，体系压强不再改变，能说明该反应达到平衡状态，故④正确；

⑤反应达到平衡状态时，各物质的百分含量不变，所以NH3%、N2%、H2%都不再改变能说明该反应达到平衡状态，故⑤正确；

⑥恒温恒容时，密度始终保持不变，所以不能证明该反应达到平衡状态，故⑥错误；8.【答案】A

【解析】

本题考查影响平衡移动的因素及图像，正确分析图像是解答这类问题的关键，试题难度一般。

【解答】

由X(g)+3Y(g)

⇌

2Z(g)△H<0可知，该反应是反应前后气体的物质的量减少的反应，为放热反应。根据催化剂、温度、压强对化学反应速率和化学平衡的影响来分析，若化学平衡逆向移动，则反应物的转化率降低。

A.因该反应是反应前后气体的物质的量不相等的反应，t2～t3时间内正逆反应速率增大且相等，则应为t2时加入了催化剂，故A正确；

B.由图可知，t3时正逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，化学平衡在t3时向逆反应方向移动，而该反应为放热反应，降低温度化学平衡正向移动，故B错误；

C.t9.【答案】C

【解析】

本题主要考查原电池和电解池原理，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，明确各个电极上发生的反应及电解原理是解本题关键，注意把握电解方程式的书写，难度一般。

【解答】

根据装置图可得，X为原电池，Y为电解池，

A.a电极通入二氧化硫，二氧化硫在a极失去电子转化成硫酸根，则a为负极，发生氧化反应，故A正确；

B.装置工作时，b为正极，c为阳极，则电子从c极流入b极，故B正确；

C.Y中左侧水失去电子生成氧气和氢离子，而氢离子通过质子交换膜迁移到右侧，若b极消耗16g O2，转移2mol电子，则Y中左侧溶液质量减轻大于16g，故C错误；

D.d电极为阴极，二氧化碳得电子生成甲醇，电解质溶液为稀硫酸，则电极反应式为CO10.【答案】A

【解析】本题考查了图象分析判断，焓变和物质能量的变化分析是关键，题目较简单。【解答】A.由图可知金刚石能量高于石墨，石墨转变为金刚石是吸热反应，故A正确；

B.由图可知气态硫的能量高于固态硫，等质量的S(g)完全燃烧放出的热量大于S(s)，故B错误；

C.由图可知白磷能量高于红磷，能量越低越稳定，红磷比白磷稳定，故C错误；

D.由图可知反应物CO(g)+H211.【答案】C

【解析】

本题考查化学平衡与化学反应速率的有关计算，难度不大，侧重对基础知识的巩固，注意反应速率通常利用定义法与速率规律计算。

【解答】

将4molA气体和2molB气体在2L的密闭容器中，若经2s后测得C的物质的量为0.6mol，则：

2A(g)+B(g)⇌2C(g)

起始量(mol)：4

2

0

变化量(mol)：0.6

0.3

0.6

2s末时(mol)：3.4

1.7

0.6

A.v(C)=12.【答案】C

【解析】

本题考查化学平衡，为高频考点，把握平衡移动的影响因素、图象分析为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意平衡移动与图象的结合，选项C为解答的难点，题目难度不大。

【解答】

A.由图可知T2时先达到平衡，且对应x(SiHCl3)小，可知升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故A错误；

B.反应前后气体的物质的量不变，恒容条件下，在b点充入N2使体系压强增大，物质的量的浓度不变，反应速率不变，故B错误；

C. 2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)反应前后分子数不变，即反应开始至达平衡的过程中混合气体总物质的量始终为1mol，由图像知T2 K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数为0.75，则此时SiH2Cl213.【答案】B

【解析】解：根据电池反应式知，Cu失电子作负极、X作正极，Y为含有银离子的可溶性盐溶液，

A.X为正极，则X为不如Cu活泼的金属或导电的非金属，如X可以是Ag或石墨，故A正确；

B.Y为可溶性的银盐溶液，如硝酸银溶液，故B错误；

C.电子从负极Cu沿外电路流向正极X，故C正确；

D.X电极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为Ag++e-=Ag，故D正确；

故选：B。

该原电池中Cu易失电子作负极、X作正极，X为不如Cu14.【答案】B

【解析】

本题考查学生燃烧热、中和热的概念以及热化学方程式的含义知识，注意教材知识的掌握是解答的关键，难度不大。

【解答】

A.CH3OH的燃烧热必须是1mol物质生成最稳定的化合物即生成液态水的过程所放出的热量，气态水变为液态水是放热的，所以CH3OH(l)的燃烧热大于739kJ/mol，故A错误；

B.P4(白磷，s)=4P

(红磷，s)△H<0，所以红磷的能量低于白磷的能量，所以红磷比白磷稳定，故B正确；

C.在稀溶液中，H+(aq)+15.【答案】B

【解析】

本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、酸性比较、原电池、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度一般。

【解答】

A.SiO2受热不分解，而NH4Cl受热分解，利用加热甲装置中的烧杯可以分离SiO2和NH4Cl，故A正确；

B.氯元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4，另外盐酸有挥发性，生成的CO2中混有HCl，无法判断碳酸的酸性比硅酸强，由装置乙无法证明非金属性强弱：Cl>C>Si，故B错误；

C.该装置中铁发生吸氧腐蚀，一段时间内试管内压强减小，烧杯内溶液上升到试管中，故C正确；16.【答案】C

【解析】

本题以乙醇为燃料考查了燃料电池，难度不大，注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，即使燃料和氧化剂相同，如果电解质溶液不同，电极反应式也不同。

【解答】

A.乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应，电流由正极流向负极，即从O2所在的铂电极经外电路流向另一电极，故A正确；

B.乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的发生还原反应，故B正确；

C.该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，由装置图可知酒精在负极被氧气氧化生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+17.【答案】C

【解析】【解析】

本题考查化学反应速率的计算，难度不大，掌握化学反应速率的概念和表示方法即可解答。

【解答】

①A为固态，不能用A表示化学反应速率，故错误；

②平衡状态时B、C的浓度之比不一定为3:2，故错误；

③3s内生成n(C)=0.6mol/L×2L=1.2mol，根据方程式知，相同时间内消耗n(B)=32n18.【答案】A

【解析】

本题考查化学反应速率的影响因素，难度不大。

【解答】①Al在氧气中燃烧生成Al2O3②Fe③Zn与稀硫酸反应制取H2时，滴加几滴④在K2SO⑤2SO2⑥Na与水反应时，水为纯液体，增大水的用量，对反应速率几乎没有影响，故不选，故①③⑤正确。

故选A。19.【答案】(1)原电池；化学；电

(2)Zn；Cu

(3)Zn；Zn-2e-=【解析】

本题主要考查原电池的工作原理，正负极材料的判断及其电极反应方程式的书写，比较简单。

【解答】

(1)如图所示，该装置是锌铜原电池装置，锌作负极，铜作正极。原电池装置是将化学能转化为电能，故答案为：原电池；化学；电；

(2)原电池装置中，电子从负极经外电路流向正极，故答案为：Zn；Cu；

(3)锌作负极，锌失去电子变成锌离子，故答案为：Zn；Zn-2e-=Zn2+；

(4)铜作正极，溶液中的H+得电子变成H20.【答案】(1)2N2(g) + 6H2O(g)4NH3(g) +3O2(g【解析】

本题主要考查盖斯定律、化学平衡、电化学等。综合性较强，掌握对应的知识板块解题技巧是解题的关键。

【解答】

(1)根据盖斯定律可知，-2×I-3×II得，2N2(g) + 6H2O(g)4NH3(g) +3O2(g)

ΔH=-2×(+92.4

kJ·mol-1)- 3×(-483.6

kJ·mol-1)=+1266.0

kJ·mol-1；

(2)①由图可知，A点时反应未达平衡，在达到平衡过程中，v逆增大，平衡时v正=v逆，故A点的逆反应速率<B点的正反应速率。

②A.该反应为气体分子数减少的反应，体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态;

B.充入NH3和CO2物质的量之比为4：1，反应消耗NH3和CO2的物