第六章 化学反应与能量（单元测试） -2021-2022学年高一化学同步课时练+单元测试（人教版2019必修第二册）（解析版）

第六章化学反应与能量（单元测试）一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。）1．（2020·湖南·衡东县实验中学高一期末）根据如图提供的信息，下列所得结论不正确的是()A．该反应为吸热反应B．该反应一定有能量转化成了化学能C．反应物比生成物稳定D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应不需要加热【答案】D【解析】由图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故一定有环境能量转化成了生成物的化学能；物质能量越低，结构越稳定，据此回答问题。A.生成物能量高于反应物能量，该反应为吸热反应，A正确；B.该反应为吸热反应，一定有能量转化成了化学能，B正确；C.生成物能量高，结构不稳定，反应物比生成物稳定，C正确；D.加热条件与反应是否吸热无关，是反应发生的条件，D错误；答案为D。2．（2021·全国·高一期中）关于吸热反应的说法正确的是A．凡需加热的反应一定是吸热反应B．只有分解反应才是吸热反应C．使用催化剂的反应是吸热反应D．CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应【答案】D【解析】A.有些放热反应如煤的燃烧也需加热才能进行，A项错误；B.CO2+C2CO，是化合反应，但也是吸热反应，B项错误；C.催化剂能够改变化学反应速率，与放热还是吸热反应无关，而无论放热反应还是吸热反应都可能需要用到催化剂，C项错误；D.反应:CO2+CaOCaCO3是放热反应，则其逆反应:CaCO3CaO+CO2↑一定是吸热反应，D项正确。答案选D。3．（2021·北京师大附中高一期中）关于下图的说法不正确的是()A．1molI2(s)与1molH2(g)化合生成2molHI(g)时，需要吸收5kJ的能量B．2molHI(g)分解生成1molI2(g)与1molH2(g)时，需要吸收12kJ的能量C．1molI2(s)变为1molI2(g)时需要吸收17kJ的能量D．I2(g)与H2(g)生成2HI(g)的反应是吸热反应【答案】D【解析】A．由图可知，1molI2(s)和1molH2(g)吸收5kJ热量生成2molHI(g)，A正确；B．由图可知，1molI2(g)和1molH2(g)生成2molHI(g)放出12kJ热量，则2molHI(g)分解生成1molI(g)与1molH2(g)时需要吸收12kJ的能量，B正确；C．由图可知，1molI2(g)变为1molI2(s)放出17kJ的热量，则1mol固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量，C正确；D．由图可知，1molI2(g)＋1molH2(g)生成2molHI(g)放出12kJ热量，应为放热反应，D错误。答案为D。4．（2020·甘肃省庄浪县第一中学高一期中）下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 B．灼热的炭与CO2的反应C．铝片与稀硫酸的反应 D．红热的焦炭与水蒸气的反应【答案】C【解析】A．和发生的是复分解反应不属于氧化还原反应，并且该反应吸热，不符合题意，A项错误；B．C与CO2在高温条件下发生氧化还原反应生成CO，该反应是吸热反应，不符合题意，B项错误；C．铝片与稀硫酸发生的是置换反应，属于氧化还原反应，并且也是放热反应，符合题意，C项正确；D．C与水蒸气在高温下发生的是氧化还原反应，生成CO和H2，该反应属于吸热反应，不符合题意，D项错误；答案选C。5．（2021·河南商丘·高一期末）金属镁和铝设计成如图所示的原电池。下列说法正确的是A．铝作该原电池的负极 B．溶液中向极移动C．电极的电极反应式为 D．电流方向为A【答案】D【解析】根据原电池构成条件，Mg比Al活泼，因此Mg为负极，Al为正极，据此分析；A．Mg比Al活泼，且Mg能与硫酸反应，因此Mg为负极，Al为正极，故A错误；B．根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即向Mg极移动，故B错误；C．根据上述分析，Mg为负极，电极反应式为Mg－2e－=Mg2+，故C错误；D．电流方向是正电荷定向移动方向，从正极流出，因此电流方向是Al→A→Mg，故D正确；答案为D。6．（2019·浙江·绍兴市教育教学研究院高一期末）利用石墨、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论不正确的是A．原电池是将化学能转化成电能的装置B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C．图中电极a为石墨、电极b为锌片时，导线中会产生电流D．图中电极a为锌片、电极b为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片【答案】D【解析】A．原电池是把化学能转化为电能的装置，A正确；B．原电池由电解质溶液、电极、导线组成闭合回路，B正确；C．因为橙汁为酸性，所以图中a极为石墨、b极为锌片时，则Zn作原电池的负极，石墨作原电池的正极，导线中会产生电流，C正确；D．图中a极为锌片、b极为铜片时，则Zn为负极，Cu为正极，电子从负极流向正极，所以电子从Zn片流向Cu片，D错误；答案选D。7．（2017·湖北·十堰市教育科学研究院高一期末）氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时负极反应如下：2H2+4OH–-4e-=4H2O，则下列说法中错误的是A．产物为无污染的水，属于环境友好电池B．在使用过程中，电解质溶液浓度会降低C．正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-D．电池使用过程中，负极材料的活性一定比正极材料大【答案】D【解析】A．氢氧燃料电池的电池总反应为2H2+O2═2H2O，产物是水，对环境无污染，且能量转化率高，属于环境友好电池，故A正确；B．氢氧燃料电池的电池总反应为2H2+O2═2H2O，产物是水，所以工作一段时间后电解质溶液的浓度会降低；故B正确；C．氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，工作时，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，30%KOH溶液为电解质溶液，所以O2在正极得电子发生还原反应，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C正确；D．氢氧燃料电池的两极材料可以选择石墨电极，即正极和负极均可选择石墨电极，所以负极材料的活性不一定比正极材料大，故D错误；答案为D。8．图1是原电池示意图，图2中x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示A．溶液的质量 B． C． D．锌棒的质量【答案】A【解析】A．图1发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，随转移电子的物质的量增多，溶液质量增大，故选A；B．图1发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，随转移电子的物质的量增多，溶液中由0逐渐增大，故不选B；C．图1发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，随转移电子的物质的量增多，溶液中逐渐减小，故不选C；D．图1发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，随转移电子的物质的量增多，锌棒的质量减小，故不选D；选A。9．（2020·广东·揭阳市揭东区教育局教研室高一期末）可知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)ΔH<0，图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是①增大A的浓度；②缩小容器的容积；③增大B的浓度；④升高温度；⑤加入合适的催化剂A．⑤ B．②④ C．②⑤ D．②③【答案】C【解析】①增大A的浓度，平衡正向移动，但A的转化率减小，故不选；②缩小容器的容积，压强增大，反应速率加快，平衡不移动，故选；③增大B的浓度，平衡正向移动，A的转化率增大，故不选；④该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，故不选；⑤加入合适的催化剂，反应速率加快，平衡不移动，故选。故答案选：C。10．（2021·云南·昆明八中高一期中）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。当、、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是A．和全部转化为和B．该反应已达到化学平衡C．正、逆反应速率相等且等于零D．、、、的浓度一定相等【答案】B【解析】A．可逆反应有限度，转化率不可能为100%，故A错误；B．该反应是可逆反应，、、、的浓度不再变化时，说明达到平衡状态，故B正确；C．根据B分析可知该反应达到平衡，正、逆反应速率相等但不等于零，故C错误；D．、、、的浓度不再变化时，但浓度不一定相等，故D错误；综上所述，答案为B。11．（2019·甘肃·兰州一中）化学反应速率和化学反应的限度是化工生产研究的主要问题之一，下列对化学反应速率和反应限度的认识正确的是A．决定化学反应速率的主要因素是光照、超声波、压强和催化剂等B．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率的C．可逆反应到一定程度时，会出现正、逆反应速率相等，各物质浓度相等的现象D．化学限度（即平衡）理论，是研究怎样改变反应条件，提高产品的产率【答案】D【解析】A.决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，A错误；B.化学反应速率是研究反应快慢的，化学反应的限度理论是研究怎样提高原料转化率的，B错误；C.可逆反应到一定程度时，会出现正、逆反应速率相等的现象，但各物质浓度不一定相等，C错误；D.化学限度（即平衡）理论，是研究怎样改变反应条件，提高产品的产率，D正确，答案选D。12．（2021·广西·钦州一中高一期中）某小组设计如图所示实验探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是A．该实验探究的是温度对反应速率的影响B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同C．实验中，H2O2的浓度越大越好D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率不相同【答案】C【解析】A．两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A正确；B．由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B正确；C．双氧水浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C错误；D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不相同，D正确；答案选C。13．（2021·吉林·延边二中高一期中）在t℃，在4个均为的密闭容器中分别进行合成氨反应：。根据在相同时间内测定的结果，判断反应进行快慢的顺序为a.b.c.d.A． B． C． D．【答案】A【解析】将各物质代表的化学反应速率转化为氮气的化学反应速率如下：a．v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1，则根据v(NH3)=2v(N2)可知，v(N2)==0.025mol·L-1·min-1；b．v(H2)=0.03mol·L-1·min-1，则根据v(H2)=3v(N2)可知，v(N2)==0.01mol·L-1·min-1；c．v(N2)=0.02mol·L-1·min-1；d．v(H2)=0.001mol·L-1·min-1，则根据v(H2)=3v(N2)可知，v(N2)==0.0003mol·L-1·min-1；根据上述分析可知，反应速率大小关系为：，故A项符合题意。答案选A。14．（2019·山西·祁县第二中学校高一期末）在一个不传热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，当m、n、p、q为任意整数时，反应达到平衡的标志是①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的物质的量浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p；q⑥单位时间内mmolA断键反应，同时pmolC也断键反应A．③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．①③④⑥【答案】B【解析】①若m+n=p+q，压强是恒量，体系的压强不再改变，反应不一定达到平衡状态，故不选①；②化学反应一定伴随能量变化，容器内温度是变量，体系的温度不再改变，反应一定达到平衡状态，故选②；③反应达到平衡状态，各物质的浓度保持不变，若各组分的物质的量浓度不再改变，反应一定达到平衡状态，故选③；④反应达到平衡状态，各物质的浓度保持不变，各组分的质量分数不再改变，反应一定达到平衡状态，故选④；⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定达到平衡状态，故不选⑤；⑥单位时间内mmolA断键反应，同时pmolC也断键反应，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故选⑥；反应达到平衡的标志是②③④⑥；选B。15．（2021·浙江·诸暨中学高一期中）下列由实验现象所得结论错误的是A．向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生成NO2B．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)C．向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明具有氧化性D．取5mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中，加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液，若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度【答案】A【解析】A．向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，该气体可能是浓硝酸与C在加热时发生氧化还原反应产生，也可能是浓硝酸受热分解产生，因此不能证明炭可与浓HNO3反应生成NO2，A错误；B．+2价的Fe2+具有还原性，可以被酸性KMnO4溶液氧化为+3价的Fe3+，酸性KMnO4溶液被还原为无色Mn2+，从而使溶液紫色褪色。向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，溶液的紫色褪去，可以证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)，B正确；C．向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，H2S中-2价的S被氧化变为0价的S单质，从而证明具有氧化性，C正确；D．5mL0.1mol·L-1KI溶液中含有的KI的物质的量比1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中FeCl3的物质的量多，二者混合发生反应：2KI+2FeCl3=2KCl+2FeCl2+I2，反应的物质的量的比是1:1，可见若上述反应是彻底完全的，反应后溶液中无Fe3+。向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液变血红色，说明反应后的溶液中含有Fe3+，从而证明KI与FeCl3的反应有一定限度，D正确；故合理选项是A。16．（2021·广东·广州市第八十九中学高一期中）在密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3：的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是A．SO2为0.4mol/L B．SO2为0.3mol/LC．SO2、SO3均为0.15mol/lL D．SO3为0.4mol/L【答案】B【解析】假设该反应完全转化，列三段式因为反应为可逆反应，则SO2的浓度范围为0<c(SO2)<0.4，O2的为0<c(SO2)<0.2，SO3的为0<c(SO3)<0.4，A．SO2为0.4mol/L，SO2浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度为0.4mol/L，三氧化硫不可能完全转化，A错误；B．SO2为0.3mol/L，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度为0.4mol/L，SO3不会完全反应，实际浓度为0.3mol/L小于0.4mol/L，B正确；C．反应物、生产物的浓度不可能同时减小，只能一个减小，另一个增大，C错误；D．SO3为0.4mol/L，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度为0.4mol/L，达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L，D错误；故选B。二、非选择题（本题共4小题，共52分。）17．根据下列原电池的装置图，回答问题：(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极上发生的电极反应式为___________；反应进行一段时间后溶液C的pH将___________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置，则负极A极材料为___________，正极B极材料为___________，溶液C为___________。(3)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：①则d电极是___________(填“正极”或“负极”)，c电极的反应方程式为___________。②若线路中转移2mol电子，则上述燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为___________L。(4)熔融盐电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃料气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，其负极电极反应式为2CO+2-4e-=4CO2，则正极电极反应式为___________。【答案】（共15分分，除标注外，每空2分）(1)2H++2e-=H2↑升高(2)Cu（1分）石墨（1分）(其他合理答案也可)FeCl3溶液（1分）(其他合理答案也可)(3)正极CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+11.2L(4)O2+2CO2+4e-=2C【解析】(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换H2的反应，所以正极反应是H+得电子生成H2，电极反应式为2H++2e-=H2↑；溶液中H+放电，导致溶液中H+浓度减小，pH升高。(2)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如题图所示的原电池装置，根据方程式中物质发生反应类型判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A极材料是Cu，B极材料是比铜不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可。溶液C中含有Fe3+，如FeCl3溶液。(3)①根据图中的电子流向知，d电极是电子流入的电极，c电极是电子流出的电极，说明d电极是正极，c电极是负极，甲烷在负极发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。②线路中转移2mol电子，消耗的O2为0.5mol，在标准状况下的体积为22.4L/mol0.5mol=11.2L。(4)该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+2CO2+4e-=2C。18．（2021甘肃省临夏县中学高一期末）写出下列原电池的电极反应和总反应(属于离子反应的，用离子方程式表示)。负极正极电解质溶液(1)铁铜稀硫酸(2)铜银AgNO3溶液(1)负极：___________；正极：___________；总反应式：___________。(2)负极：___________；正极：___________；总反应式：___________。【答案】（共12分，每空2分）(1)Fe-2e-=Fe2＋2H＋＋2e-=H2↑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)Cu-2e-=Cu2＋2Ag＋＋2e-=2AgCu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag【解析】(1)金属性铁强于铜，构成的原电池中铁是负极，反应是为Fe-2e-=Fe2＋，铜是正极，溶液中的氢离子放电，电极反应式为2H＋＋2e-=H2↑，总反应是为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)金属性铜强于银，构成的原电池中铜是负极，反应是为Cu-2e-=Cu2＋，银是正极，溶液中的银离子放电，反应是为2Ag＋＋2e-=2Ag，因此总反应式为Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag。19．（2021·湖南·）Ⅰ．化学反应中伴随着能量的变化。(1)下列变化中属于吸热反应的是___________(填字母)。①冰融化②煤的汽化制水煤气③工业冶炼铝④铝热反应⑤生石灰跟水反应⑥晶体和氯化铵晶体反应A．①②⑥B．②④⑥C．②③⑥D．④⑤⑥(2)断开1molH—H键、1molN—H键、1mol键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，则1mol完全反应生成，理论上能放出能量___________kJ。Ⅱ．化学反应的快慢和限度对人类生产、生活有重要的意义。(3)如图所示，500℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化，分析图像，回答问题：①该反应的方程式为___________。②在其他条件下，测得A的反应速率为0.05mol/(L·min)，此时的反应与500℃时相比，___________。A．比500℃时慢B．比500℃时快C．和500℃时速率一样(4)某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件，设计实验的数据如下：序号锌的质量/g锌的形态反应前溶液的温度/℃其他试剂11.0粒状0.56020无21.0粉末0.56020无31.0粒状0.560202滴溶液41.0粉末0.860302滴溶液在此4组实验中，速率最快的是___________(填实验序号)；实验1和2表明___________对反应速率有影响；实验1和3表明___________对反应速率有影响。【答案】（共14分，每空2分）(1)C(2)92(3)A(4)4固体反应物的表面积(或锌的形态)(是否形成)原电池【解析】Ⅰ.(1)①冰融化是物理变化，不是化学反应，故不是吸热反应；②煤的汽化是吸热反应；③工业用电解法冶炼铝，是吸热反应；④铝热反应是放热反应；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰属于放热反应；⑥晶体和氯化铵晶体反应是吸热反应；故②③⑥符合题意，故选C；(2)根据，该反应生成2mol时放出热量为，则消耗1mol放出热量92kJ；Ⅱ．(3)，①由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比可得：Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=0.2mol/L∶0.2mol/L∶0.1mol/L=2∶2∶1，则反应的化学方程式为，②当A的反应速率为0.05mol/(L·min)，则用C表示的速率为：𝑣(C)=0.025mol/(L·min)，根据①的结果，𝑣(C)=0.05mol/(L·min)，此时的反应与500℃时相比，500℃时慢，故答案为：A。(4)影响化学反应速率图像的因素有：反应物表面积越大