6.1化学反应与能量变化-【人教版期末真题精选】广西2022-2023高一化学下学期期末复习专题练习

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6.1 化学反应与能量变化-【人教版期末真题精选】广西2022-2023高一化学下学期期末复习专题练习 一、单选题1．（2022春·广西桂林·高一统考期末）下列有关装置的说法正确的是A．装置Ⅰ的Mg为原电池的负极B．装置Ⅱ为一次电池，Pb得到电子作负极C．装置Ⅲ可构成原电池D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒2．（2022春·广西河池·高一统考期末）下列变化过程，吸收能量的过程有①氢气分子变为氢原子；②氢氧化钠与稀盐酸反应；③浓硫酸稀释；④天然气的燃烧；⑤高温煅烧石灰石；⑥晶体与混合搅拌A．①⑥ B．②③④ C．①⑤⑥ D．⑤⑥3．（2022春·广西百色·高一统考期末）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是A．钠和水的反应 B．锌片和稀硫酸的反应C．与的反应 D．灼热的碳与的反应4．（2022春·广西贺州·高一统考期末）银锌电池是一种微型纽扣电池，总反应式为：，其电极分别是Zn和，下列说法不正确的是 A．锌作电源的负极B．正极发生还原反应C．电池工作时，电子从经导线流向ZnD．若有0.2mol电子流经导线，则可产生银21.6g5．（2022春·广西玉林·高一统考期末）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，电路中电流从②流向①相连时；①③相连时，③为负极；②④相连时，④有气泡逸出；视此判断这四种金属活动性自弱到强的顺序是A．②④①③ B．④②①③ C．③④②① D．③①②④6．（2022春·广西北海·高一统考期末）下列变化过程，吸收能量的过程有①氢气分子变为氢原子；②氢氧化钠与稀盐酸反应；③浓硫酸稀释；④天然气的燃烧；⑤盐酸与碳酸氢钠的反应；⑥晶体与B混合搅拌；A．①⑤⑥ B．②③④ C．①⑥ D．⑤⑥7．（2022春·广西北海·高一统考期末）如图是Fe和Cu形成的原电池，某兴趣小组做完实验后，在图书卡片上记录如下，其中错误的是①Fe为负极，Cu为正极②向铜电极移动③电子是由Cu经外电路流向Fe④电流由铜电极流向铁电极⑤若有1mol电子流过导线，则产生的为11.2L⑥负极的电极反应式为A．②③④⑥ B．③④⑤⑥ C．①②③⑤ D．②③⑤⑥8．（2022春·广西贵港·高一统考期末）国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾"燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是A．电池工作时，电解质溶液中的向b极移动B．a极发生的电极反应为C．b极为正极，发生氧化反应D．当外电路有1mol电子转移时，b极消耗5.6L9．（2022春·广西钦州·高一统考期末）H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)能量曲线如图。描述正确的是A．反应①为放热反应，反应②为吸热反应B．若加入催化剂可降低反应热C．热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)-218kJD．若反应的生成物为2HCl(g)+I2(s)，则反应热数值将变大10．（2022春·广西北海·高一统考期末）下列设备工作时，将化学能主要转化为热能的是 太阳能路灯太阳能集热器干电池工作燃气灶ABCD A．A B．B C．C D．D11．（2021春·广西南宁·高一校联考期末）氢氧燃料电池的构造如图所示。下列说法正确的是A．a是电池正极B．b电极的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2OC．电池工作时，电池内部中的H+向a电极迁移D．电子由a沿导线流向b，再由b通过电解质溶液流回a12．（2021春·广西南宁·高一校联考期末）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是A．煤油是可再生能源B．H2燃烧过程中化学能转化为热能C．火星陨石中的20Ne中子数为20D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素13．（2021春·广西南宁·高一校考期末）下列属于放热反应的是A．晶体与晶体反应B．C与共热C．煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰(CaO)D．燃烧木炭取暖14．（2021春·广西桂林·高一统考期末）下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是A．与 B．与稀硫酸C．红热的焦炭与水蒸气 D．与稀盐酸15．（2021春·广西南宁·高一校考期末）能正确反映金属与酸反应的能量变化过程的图示是A． B．C． D．16．（2021春·广西桂林·高二统考期末）下列反应属于放热反应的是A．与反应 B．与反应C．与高温反应生成 D．分解制备17．（2021春·广西钦州·高一统考期末）下列反应中，属于吸热反应的是A．镁与盐酸的反应 B．氢氧化钠溶液与盐酸的反应C．生石灰与水的反应 D．与的反应18．（2021春·广西钦州·高一统考期末）某同学根据离子反应方程式来设计原电池。下列设计方案中可行的是A．电极材料为铁和锌，电解质溶液为氯化铁溶液B．电极材料为铁和铜，电解质溶液为硫酸铁溶液C．电极材料为铁和石墨，电解质溶液为氯化亚铁溶液D．电极材料为石墨，电解质溶液为氯化铁溶液 二、多选题19．（2022春·广西钦州·高一统考期末）科学家开发出的固体电解质可以提升锂-硫电池的放电性能(如图)。下列说法正确的是A．a极为负极B．该离子交换膜仅允许阴离子通过C．a极的电极反应式为D．当b极上消耗14gLi时，转移2mol电子 三、实验题20．（2022春·广西河池·高一统考期末）化学实验要符合“绿色化学”理念。某实验小组对浓硝酸的一些性质进行了探究性实验。试回答下列问题：(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式：_______。(2)与装置Ⅰ相比，装置Ⅱ的优点是_______，装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外，还具有的优点是_______。(3)在装置Ⅲ中，若要使气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹_______(填字母，下同)，再打开弹簧夹_______。(4)浓硝酸不仅可以和铁、铜反应，在加热条件下还可以和一种非金属单质发生氧化还原反应生成导致温室效应的气体，请写出该反应的化学方程式：_______。(5)燃料电池是一种高效的供能装置，下图是甲烷燃料电池原理示意图，写出该燃料电池b极发生的电极反应式_______。21．（2021春·广西南宁·高一校联考期末）某探究学习小组利用如图装置模拟工业生产制备少量硝酸。(1)A装置的名称是___，装置C的作用是___。(2)B中反应的化学方程式为：___。(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是___(填字母)。A．    B．    C． 四、原理综合题22．（2022春·广西贵港·高一统考期末）研究氮的相关化合物在化工生产中有重要意义。(1)氨的催化氧化是制备硝酸的重要反应，实验中先用酒精喷灯加热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是_______(填标号)。A． B． C．(2)在2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应，通入等物质的量的NO和气体，随时间的变化如下表：t/s012345/mol0.0200.0120.0080.0050.0040.004①0~4s内，_______。②某同学由数据推测，反应在第4s时恰好达到平衡状态。该推测_______(填“正确”或“错误”)。③在第5s时，的转化率为_______。④平衡时，容器中混合气体的压强与反应开始时的压强之比为_______。(3)一氧化氮—空气燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中正极的电极反应式_______，若过程中产生2mol，则消耗标准状况下的体积为_______。
参考答案：1．D【详解】A．I为原电池装置，Al为负极，A错误；B．II中铅蓄电池为二次电池，铅作负极，失去电子，B错误；C．III中两个电极材料相同，不能构成原电池，C错误；D．IV中锌为负极，碳棒为正极，电子由负极流出沿导线流向正极，即电子由锌通过导线流向碳棒，D正确；故选D。2．C【详解】①氢气分子变为氢原子，断裂化学键需要吸收能量，①符合题意；②NaOH与稀盐酸的反应为酸碱中和反应，酸碱中和反应为放热反应，②不符合题意；③浓硫酸稀释放出热量，③不符合题意；④天然气的燃烧为放热反应，④不符合题意；⑤高温煅烧石灰石的反应为吸热反应，⑤符合题意；⑥晶体与的反应为吸热反应，⑥符合题意；吸收能量的过程有①⑤⑥，答案选C。3．D【详解】A．钠与水反应是氧化还原反应，也是常见的放热反应，A不符合题意；B．锌片和稀硫酸的反应是氧化还原反应，也是常见的放热反应，B不符合题意；C．与反应是吸热反应，属于复分解反应，复分解一定不是氧化还原反应，C不符合题意；D．，C元素化合价改变，属于氧化还原反应且是吸热反应，D符合题意。答案选D。4．C【详解】A．由总反应式可知，锌失电子发生氧化反应，电池工作时，锌为微型纽扣电池的负极，故A正确；B．由总反应式可知，电池工作时，氧化银为纽扣电池的正极，水分子作用下氧化银得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子，故B正确；C．由总反应式可知，电池工作时，锌为微型纽扣电池的负极，氧化银为正极，电子从锌经导线流向氧化银，故C错误；D．由总反应式可知，有0.2mol电子流经导线时，正极生成银的质量为0.2mol×108g/mol=21.6g，故D正确；故选C。5．B【详解】①②相连时，电子流动方向与电流方向相反，故电子由①流向②，负极发生氧化反应失去电子，故金属活动性①＞②；①③相连时，③为负极，故金属活动性③＞①；②④相连时，④有气泡逸出，氢离子在金属④上得电子生成氢气，故金属活动性②＞④；故金属活动性由弱到强的顺序是④②①③，答案选B。6．A【详解】氢气分子变为氢原子，断裂化学键需要吸收能量，①正确；酸碱中和反应为放热反应，②错误；浓硫酸稀释放出热量，③错误；天然气的燃烧为放热反应，④错误；盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，⑤正确；晶体与为吸热反应，⑥正确，故选：A。7．D【详解】①铁的金属活泼性比Cu强，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe为负极，Cu为正极，①正确；②原电池中阴离子向负极移动，向负极(铁电极)移动，②错误；③电子由负极流向正极，电子是由Fe经外电路流向Cu，③错误；④电流方向与电子流动方向相反，故电流从铜电极流向铁电极，故④正确；⑤由电极反应式可知，有1mol电子流过导线，产生氢气0.5mol，未告知是否在标准状况下，不能计算氢气的体积，⑤错误；⑥铁做负极失电子生成亚铁离子，负极的电极反应式为，⑥错误；故选：D。8．A【分析】由图可知，a极为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+，b极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。【详解】A．电池工作时，H+移向正极，故A正确；B．a极发生的电极反应为H2-2e-=2H+，故B错误；C．b极为正极，发生还原反应，故C错误；D．题目中未给标准状况，无法计算氧气的物质的量，故D错误；故选A。9．D【分析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，活化能越小，反应速率越快，且反应中H、I元素的化合价变化。【详解】A． 根据图象可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，则反应①、反应②均为放热反应，△H均小于零，故A错误；B． 若加入催化剂，只能改变反应速率，不能改变反应热，故B错误；C． 反应①、反应②总的能量变化为218kJ，根据盖斯定律可知，反应①、反应②的焓变之和为△H=-218kJ•mol-1，即H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)+218kJ•mol-1，故C错误；D．根据图象可知，反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物，图中反应②即I2(g)+2HCl(g)=I2(s)+2HCl(g)，所以I2(g)+2HCl(g)的能量高于 I2(s)+2HCl(g)的总能量，则反应热数值将变大，故D正确；故选D。10．D【详解】A．太阳能路灯工作时，主要将电能转化为光能和热能，A错误；B．太阳能集热器是把太阳能转化为热能，B错误；C．干电池工作时主要将化学能转化为电能，C错误；D．燃气灶燃烧时主要将化学能转化为热能，D正确；答案选D。11．B【详解】A．该燃料电池中，通入氢气的一极为负极，即a电极为负极，b电极为正极，故A错误；B．通入氧气的b电极为原电池的正极，氧气得电子生成水，电极反应式为O2+4H++4e -=2H2O，故B正确；C．电池工作时，H2在负极发生失电子的反应生成H+，H+向b电极迁移，故C错误；D．原电池工作时，电子由负极a经外电路流向正极b，但电子不能进入溶液中，故D错误；故选：B。12．B【详解】A．煤油来源于石油，属于不可再生能源，故A错误；B．氢气的燃烧过程放出热量，将化学能变为热能，故B正确；C．元素符号左上角数字为质量数，所以火星陨石中的 20Ne 质量数为20，故C错误；D．同位素须为同种元素，3He 和 3H的质子数不同，不可能为同位素关系，故D错误；故选B。13．D【分析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应。【详解】A． 铵盐和碱的反应是吸热反应，晶体与晶体反应是吸热反应，故A不选；B． C与共热生成CO的反应为吸热反应，故B不选；C． 煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰(CaO)，反应为吸热反应，故C不选；D． 燃烧木炭取暖是利用木炭燃烧放出热量，为放热反应，故D选；故选D。14．B【详解】A．与是吸热反应，但该反应是复分解反应，不是氧化还原反应，A错误；B．活泼金属与酸反应是放热反应，且铝和稀硫酸反应是置换反应，也是氧化还原反应，B正确；C．碳和水蒸气反应是氧化还原反应，同时是吸热反应，C错误；D．酸碱中和反应为放热反应，但不是氧化还原反应，D错误；答案为：B。15．B【分析】金属与酸氧化还原反应，是放热反应。【详解】A． 图中反应物的总能量与生成物的总能量相同，没有能量变化，故A不符；B． 图中反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热过程，故B符合；C． 图中反应物的总能量低于生成物的总能量，是吸热过程，故C不符；D． 图中反应物的总能量低于生成物的总能量，是吸热过程，故D不符；故选B。16．B【详解】A．与反应属于吸热反应，故A不符合题意；B．与反应属于放热反应，故B符合题意；C．与高温反应生成属于吸热反应，故C不符合题意；D．分解制备属于吸热反应，故D不符合题意；本题答案B。17．D【详解】A．镁与盐酸的反应属于放热反应，A不符合；B．氢氧化钠溶液与盐酸的反应属于放热反应，B不符合；C．生石灰与水的反应属于放热反应，C不符合；D．与的反应属于吸热反应，D符合；答案选D。18．B【分析】该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Fe－2e－= Fe2＋，正极：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。铁作负极，失电子发生氧化反应，活动性比铁弱的金属或导电非金属作正极，电解质溶液中应含有铁离子(Fe3＋)。【详解】根据电池反应式知，Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，可溶性铁盐作电解质，A．Zn的活泼性大于Fe，所以不能用Zn作正极，故A错误；B．Fe的活泼性大于Cu，且Fe2(SO4)3是可溶性铁盐池，故B正确；C．Fe的活泼性大于石墨，但FeCl2溶液亚铁盐，不是铁盐，故C错误；D．该原电池中两个电极材料不能都是石墨，否则不能构成原电池，故D错误；故选：B。19．CD【分析】该电池a极S得到电子与Li+结合生成Li2Sx，a极是正极；b极Li失去电子生成Li+，b极是负极。【详解】A．据分析，a极为正极，A错误；B．该电池负极生成Li+，正极Li+与得到电子后的S生成Li2Sx，固体电解质Li6PS5Cl没有变化，则该离子交换膜允许阳离子Li+通过，B错误；C．据分析，a极S得到电子与Li+结合生成Li2Sx，电极反应式为，C正确；D．当b极上消耗14gLi(物质的量为2mol)时，根据电极反应式：Li-e-=Li+，则转移2mol电子，D正确；故选CD。20．(1)(2)     无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染     可控制反应随时进行，随时停止(3)     c     a、b(4)(5) 【分析】装置Ⅰ中，浓硝酸和铜粉发生反应，生成NO2。装置Ⅱ中浓硝酸与铜粉发生反应，生成NO2，NO2与NaOH反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水。装置Ⅲ中铜丝与浓硝酸反应生成NO2，通过移动铜丝上下来控制反应的开始和结束，NaOH可吸收多余的NO2，防止其污染环境。（1）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为。（2）和装置Ⅰ相比，装置Ⅱ增加了尾气处理装置，吸收了氮的氧化物，避免污染环境。装置Ⅲ中铜丝可上下移动，通过上下抽动铜丝可控制反应的开始和结束。（3）装置Ⅲ中若要使NO2气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹c，再打开弹簧夹a、b。（4）导致温室效应的气体为二氧化碳，因此这种非金属单质为C，化学方程式为。（5）燃料电池中通入燃料的一极为负极，则a为负极，b为正极，电解质溶液为NaOH，则b电极为氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，电极反应式为。21．(1)     干燥管     使气体充分混合，同时防止倒吸(2)4NH3+5O24NO+6H2O(3)A 【分析】(1)氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂，碱石灰为碱性干燥剂，可以干燥氨气，所以A装置的名称为干燥管；反应生成的NO与O2在装置C中继续反应生成NO2，NO2与O2一起通入D中的水溶液，反应生成硝酸，过量的氮氧化物可以用氢氧化钠溶液吸收，装置C的作用是使气体充分混合，同时防止倒吸；(2)B中发生的反应为氨气的催化氧化，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；(3)当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，可知反应为放热反应，放出大量的热，反应物的总能量比生成物的总能量高，故能够正确表示该反应过程能量变化的是A图。22．(1)A(2)     0.001     错误     40%     4∶5(3)          33.6 【详解】（1）由题给信息可知该反应为放热反应，A中反应物能量大于生成物，表示放热反应，故选A；（2）①根据速率之比等于系数之比可知；②不一定在第4s时恰好到达平衡状态，可能是在第3s到第4s之间到达平衡状态，故答案为：错误；③由表可知参与反应的NO物质的量为0.02mol-0.004mol=0.016mol，由化学方程可知参与反应的O2物质的量为0.008mol，则氧气转化率=，故答案为：40%；④由表格可得：，则反应前气体物质的量之和为0.02mol+0.02mol=0.04mol，反应后气体物质的量之和为0.004mol+0.012mol+0.016mol=0.032mol，气体压强比值等于气体物质的量比值，混合气体压强与反应开始时的压强比值为0.032:0.04=4:5，故答案为：4:5。（3）由图可知放电的时候，氧气得到电子，电极反应为：；由图可知产生2molHNO3时转移6mol电子，参与反应转移4mol电子，则消耗1.5molO2，在标况下的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。