第六章 化学反应与能量 单元复习---2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册 试卷

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第六章 化学反应与能量 单元复习
一、单选题
1．为了研究碳酸钙与盐酸的反应速率，某同学测定不同时间内反应生成CO2气体的体积，并绘制出如图所示的曲线。该反应的反应速率最快的时间段为
  
A． B． C． D．
2．在一定温度下，将和C(各0.16mol)充入10L恒容密闭容器中，发生反应，一段时间后反应达到了平衡，反应过程中测得的数据如下表，下列说法正确的有几项
t/s
2
4
7
9
n(C)/mol
0.12
0.10
0.09
0.09
①反应前2s的平均反应速率
②反应进行至4s末时，的转化率为37.5%
③其他反应条件不变，加入一定量的C(s)，反应速率一定加快
④反应达到平衡时，的物质的量浓度为
A．1 B．2 C．3 D．4
3．如图所示的实验方案能达到实验目的的是

A．图甲验证对分解反应有催化作用
B．图乙用Cu和稀硝酸制取NO
C．图丙是实验室制取氨气的发生装置
D．图丁可用于收集氨气
4．基于硫化学的金属硫电池是有望替代当前锂离子电池技术，满足人类社会快速增长的能源需要，该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是
  
A．该电池可采用含K⁺的水溶液或有机物为电解质溶液
B．放电时，电子的移动方向：电极a→电极b →隔膜→电极a
C．充电时，电路中转移2mole⁻时，负极质量减重78 g
D．充电时，正极区可能发生的反应有 xK2S3-6e⁻=3+2xK⁺
5．如图为某锌−铜原电池示意图。下列说法正确的是
  
A．电子由铜片通过导线流向锌片
B．溶液中的向锌电极移动
C．正极电极反应式：
D．电路中每转移1mol电子，理论上电解质溶液的质量增加0.5g
6．下列实验内容能达到相应实验目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
向溶液中加入溶液，充分反应后，加入苯，充分振荡、静置，分液后将水层分装于两支小试管中，向其中一支小试管中滴加5～6滴15％的溶液，观察并比较两支试管中溶液的颜色
证明与之间的反应属于可逆反应
B
室温时，将等体积、等物质的量浓度的、溶液分别加入等体积的30％的溶液中，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢
探究、催化效果的优劣
C
取两支试管，分别加入4％、 12％的溶液，向其中一支试管中加入少量粉末，观察并比较两支试管中气泡产生的快慢
探究浓度对反应速率的影响
D
将不同体积相同浓度的稀硫酸分别加入两支试管中，再向两支试管中分别加入等体积、等浓度的溶液，将两支试管分别放入盛有冷水和热水的烧杯中，观察并比较两支试管中出现浑浊现象的快慢
探究温度对反应速率的影响

A．A B．B C．C D．D
7．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是  

A．a点时，υ(X)＝υ(Z)
B．a、b两点的速率：υa (Z) >υb (Z)
C．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)
D．反应在0～10 s内，用Y表示的反应速率为0.079 mol/(L•s)
8．白磷、红磷燃烧过程中的能量变化如下图所示，下列说法错误的是

A．红磷和白磷互为同素异形体
B．红磷比白磷稳定
C．相同质量的红磷和白磷，化学键完全断裂形成磷原子，红磷吸收的能量更少
D．红磷燃烧过程中断开化学键吸收的能量低于形成化学键释放的能量
9．关于如图装置的叙述，正确的是

A．锌是负极，铜片质量逐渐减少
B．电流从锌片经导线流向铜片
C．工作一段时间后，电解质溶液的质量增加
D．氢离子在铜片表面被氧化后生成H2
10．一定条件下，在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1mol气体M和2mol气体N，生成气体P和固体Q，产物的物质的量随反应时间的变化图像如图，测得第7min时容器内剩余0.2mol气体M和0.4mol气体N，下列说法正确的是

A．前2min内，Q的平均反应速率为
B．该反应的化学方程式为
C．升高反应温度，逆反应速率会减小
D．5min后，反应停止，正反应速率与逆反应速率均为0
11．在容积固定的2L密闭容器中发生反应：，若充入1mol CO(g)和2mol ，在不同温度、不同时段下的转化率如下表：(已知)

15分钟
30分钟
45分钟
1小时

45%
75%
80%
80%

40%
60%


下列说法中不正确的是
A．，45min该反应达到平衡状态
B．根据数据判断：
C．下，达到平衡后的物质的量浓度为
D．下，在前30分钟内用CO表示的化学反应速率为
12．下列描述中，使用饱和氯水进行实验，能够说明氯气与水的反应存在限度的是
A．滴加几滴溶液，产生白色沉淀 B．滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
C．加入少量碳酸钙粉末，产生无色气泡 D．观察颜色，氯水为黄绿色
13．某温度下，在恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，时生成C的物质的量为(反应进程如图所示)。下列说法中不正确的是

A．，A的平均反应速率为
B．图中两曲线相交时，反应达到平衡状态
C．化学计量系数之比
D．时，A的转化率为

二、多选题
14．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．H+在电池工作时向O2所在的铂电极移动
B．电子由呼气的铂电极经电解质溶液流向O2所在的铂电极
C．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
D．该电池的负极反应式为：

三、非选择题
15．Ⅰ.中国积极推进低碳发展，力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
(1)已知反应中相关的化学键键能数据如表：
(已知：甲醇的结构为；CO的结构为)
化学键
H-H
C-O

H-O
C-H

436
343
1076
465
413
若有生成，反应需要 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)工业上还常用和为原料合成甲醇，过程中发生如下两个反应：
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
温度为T℃时，在一个容积为2 L刚性容器中模拟工业上合成，往容器中通入、进行反应，反应过程中容器内的的物质的量随着时间变化如表所示。
时间/min
0
10
20
30
40
50
的物质的量/mol
0
0.24
0.4
0.51
0.58
0.6
请计算反应20 min至40 min时，的平均反应速率为
Ⅱ.乙醇燃料电池可以作为笔记本电脑、汽车等的能量来源，其工作原理如图所示。请回答以下问题：

(3)电极a是 极(填“正”或“负”)。
Ⅲ.对比燃料电池，简单原电池更便于我们了解电池工作原理。某同学用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置



现象
金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
(4)装置甲溶液中的阴离子移向 (填“A”或“B”)极；
(5)装置乙中正极的电极反应式为 ；
(6)四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
16．某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、石墨烯
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
根据上表中记录的实验现象，回答下列问题。
(1)由电流表指针偏向可知，电流表指针偏向 极(填“正”或“负”)。
(2)实验3中铝为 极，电极反应式为 ；石墨为 极，电极反应式为 。
(3)写出实验4中铝电极的电极反应式 。
17．回答下列问题：
(1)工业制硫酸的反应之一为：。t℃时，将2mol和1mol通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生上述反应：
①2min时反应达到平衡，此时测得反应物还乘余0.6mol。从反应开始到化学平衡，生成的平均反应速率为 ；平衡时的转化率为 。
②在恒温恒容密闭容器中以下操作会引起化学反应速率变快的是 。
A．向容器中通入氦气        B．升高温度
C．扩大容器的体积        D．向容器中通入
③下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 。
A．容器中压强不再改变        
B．容器中气体密度不再改变
C．的质量不再改变    
D．的物质的量浓度不再改变
E．容器内原子总数不再发生变化
(2)如下图所示是可逆反应的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是___________。

A．时，只有正方向反应在进行 B．时，反应达到最大限度
C．，反应不再进行 D．，各物质的浓度不再发生变化
(3)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，发生X、Y两种气体间的转化反应，X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如下图所示。

①该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示)： 。
②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。
18．恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个10L容积固定的密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，若反应进行到1分钟时，n(N2)=13mol，n(NH3)=6mol
(1)则a= ；v(H2)= mol·L-1·min-1
(2)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中NH3的体积分数为25%，计算平衡时NH3的物质的量 ，
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比n(始)∶n(平)=
(4)原混合气体中，a∶b=
(5)达到平衡时，N2与H2的转化率之比为：α(N2)∶α(H2)=
(6)平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=

参考答案：
1．B
【详解】曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大，其反应速率越大，根据图像知，斜率最大的是t1∼t2， B正确；
故选B。
2．C
【详解】①由表格数据可知，2s时碳的物质的量为0.12mol，由方程式可知，反应前2s一氧化碳的平均反应速率为=4×10—3 mol/(L·s)，故正确；
②由表格数据可知，4s时碳的物质的量为0.10mol，由方程式可知，反应进行至4s末时，二氧化碳的转化率为×100%=37.5%，故正确；
③其他反应条件不变，加入一定量的浓度为定值的碳固体，化学反应速率不变，故错误；
④由表格数据可知，7s反应达到平衡时，碳的物质的量为0.09mol，由方程式可知，二氧化碳的浓度为=0.009mol/L，故正确；
①②④正确，故选C。
3．B
【详解】A．验证氯化铁是该反应的催化剂，应固定温度为单一变量，A错误；
B．稀硝酸与铜反应得到NO，NO难溶于水，可用排水法收集，B正确；
C．实验室制取氨气，试管口应该向上倾斜，C错误；
D．收集氨气，应该用向下排空气法，且应该用双孔胶塞，或者在圆底烧瓶口用一团棉花，D错误；
故选B。
4．D
【详解】A．该电池的负极为金属K，易与H₂O发生反应，不能用含K⁺的水溶液为电解质溶液，A错误；
B．由分析可知，放电时，电极a为负极，电子从电极a 通过导线流向电极b，在内电路是K⁺的定向移动形成电流，B错误；
C．充电时，电路中转移2mol e⁻时，负极(即充电时的阴极)发生的反应为   故电极应增重78g，C错误；
D．由分析可知，充电时，电极b接电源的正极，发生氧化反应，其电子反应可能存在  或或     或    ，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．锌−铜原电池，锌活泼性比铜强，锌和溶液中铜离子反应，因此锌失去电子，锌为负极，铜为正极，则电子由锌片通过导线流向铜片，故A错误；
B．根据原电池“同性相吸”，则溶液中的向铜电极移动，故B错误；
C．正极为铜，是溶液中铜离子得到电子，其电极反应式：，故C错误；
D．电路中每转移1mol电子，有0.5mol锌失去电子变为锌离子，0.5mol铜离子变为铜单质，理论上电解质溶液的质量增加0.5mol ×65g∙mol−1−0.5mol ×64g∙mol−1＝0.5g，故D正确。
综上所述，答案为D。
6．A
【详解】A．向溶液中加入溶液，FeCl3不足，充分反应后，加入KSCN后溶液变红，说明溶液中含有Fe3+，则证明与之间的反应属于可逆反应，故A正确；
B．室温时，将等体积、等物质的量浓度的、溶液分别加入等体积的30％的溶液中，、中的阴阳离子都不同，不能根据两支试管中气泡产生的快慢探究、催化效果的优劣，故B错误；
C．两支试管中双氧水浓度不同、催化剂不同，不能根据气泡产生的快慢探究浓度对反应速率的影响，故C错误；
D．混合后两支试管中硫酸浓度不同、浓度不同、温度不同，不能根据气泡产生的快慢探究温度对反应速率的影响，故D错误；
选A。
7．B
【分析】由题干图示信息可知，达到平衡时X减少了1.20-0.41=0.79mol，Y减少了1.00-0.21=0.79mol，Z增加了1.58mol，根据变化量之比等于化学计量数之比可知，该反应方程式为：X(g)＋Y(g)2Z(g)，据此分析解题。
【详解】A．化学反应速率为平均反应速率，而不是瞬时速率，故无法a点时X、Z的瞬时速率，A错误；
B．由题干图示信息可知，a、b两点中a点对应的反应物浓度大于b点对应的反应物浓度，故生成Z的反应速率为υa (Z) >υb (Z)，B正确；
C．由分析可知，反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，C错误；
D．由题干图示信息可知，反应在0～10 s内，用Y表示的反应速率为==0.0395 mol/(L•s)，D错误；
故答案为：B。
8．C
【详解】A．红磷和白磷都是磷元素形成的单质，二者互为同素异形体，A正确；
B．从图中可以看出，红磷比白磷的能量低，则红磷比白磷稳定，B正确；
C．相同质量的红磷和白磷，化学键完全断裂形成磷原子，由于白磷的能量比红磷高，所以红磷吸收的能量更多，C错误；
D．红磷燃烧过程中释放能量，则断开化学键吸收的能量低于形成化学键释放的能量，D正确；
故选C。
9．C
【分析】由图可知，该装置是原电池。原电池中，活泼性较强的锌作负极，锌失去电子生成锌离子进入溶液，所以锌片质量减少；活泼性较差的铜作正极，氢离子得电子生成氢气，铜片质量不变；电子从锌片沿导线流向铜片，电流从铜片沿导线流向锌，以此解题。
【详解】A．由分析可知，铜片质量不变，A错误；
B．由分析可知，电流从铜片沿导线流向锌，B错误；
C．该原电池工作的总反应为Zn+2H+=Zn2++H2，工作一段时间后，硫酸转化成等物质的量的硫酸锌，电解质溶液的质量增加，C正确；
D．氢离子在铜片表面得到电子被还原后生成H2，D错误；
故选C。
10．B
【分析】从图中可以看出，M、N为反应物，P、Q为生成物；第7min时，反应达平衡，容器内剩余0.2mol气体M和0.4mol气体N，则参加反应的M为0.8mol、N为1.6mol，生成P为1.6mol、Q为0.8mol。
【详解】A．由题意可知，Q呈固态，不能用浓度来表示平均反应速率，A不正确；
B．该反应达平衡时，参加反应的M为0.8mol、N为1.6mol，生成P为1.6mol、Q为0.8mol，M、N、P、Q的化学计量数之比为1:2:2:1，则化学方程式为，B正确；
C．升高反应温度，反应物分子间有效碰撞的次数增多，化学反应速率加快，所以逆反应速率会增大，C不正确；
D．5min后，反应达到平衡，但并未停止，正反应速率与逆反应速率相等，但均大于0，D不正确；
故选B。
11．B
【详解】A．T1℃下，45分钟到1小时氢气的转化率不变，故可判断达到平衡，故A正确；
B．根据前15分钟、30分钟的数据可知，相同时间内T2时氢气的转化率T1时较低，则反应速率T2比T1的慢，故温，或者：根据a1≠a2判断T2时达到平衡的时间在45分钟后，T2比T1的反应慢，故温度低，B不正确；
C．下，在达到平衡时氢气的转化率为80%，则转换了的氢气的物质的量为：2 mol ×80%=1.6mol，则生成甲醇0.8mol、达到平衡后的物质的量浓度为，故C正确；
D．T2℃下，在前30分钟内氢气的转化率为60%，则转换了的氢气的物质的量为：2 mol ×60%=1.2mol，则转换的一氧化碳根据方程式计算得：0.6mol，根据速率公式得：，故D正确；
故选答案B。
12．D
【详解】A．向氯水中滴加AgNO3溶液，产生的白色沉淀为氯化银，则可以证明溶液中含有Cl-，不能证明反应存在限度，A错误；
B．向氯水中滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中存在可以氧化碘离子的物质，而氯气、次氯酸均可以氧化碘离子，则不能证明反应存在限度，B错误；
C．加入少量碳酸钙粉末，产生无色气泡，说明氯水中生成了盐酸，不能证明反应存在限度，C错误；
D．观察颜色，氯水为黄绿色，说明氯水中含有氯气，氯气没有完全转化HCl、HClO，能证明反应存在限度，D正确；
故选D。
13．B
【详解】A．，A的平均反应速率为，故A正确；
B．图中两曲线相交后A、B物质的量还在减少，说明还未达到平衡，故B错误；
C．时，B浓度改变量为0.2，物质的量改变量为0.4mol，C生成物质的量为0.8mol，则改变量之比等于计量系数之比，因此化学计量系数之比，故C正确；
D．时，A浓度改变量为0.6，A的转化率为，故D正确。
综上所述，答案为B。
14．BD
【分析】从图中可以看出，左侧Pt电极通入酒精等，为燃料电池的负极；右侧Pt电极通入O2，为燃料电池的正极。
【详解】A．燃料电池属于原电池，原电池工作时，阳离子向正极移动，则H+在电池工作时向O2所在的铂电极(正极)移动，A正确；
B．电池工作时，电子只能沿导线移动，不能经过电解质溶液，所以电子不可能由呼气的铂电极经电解质溶液流向O2所在的铂电极，B不正确；
C．微电池工作时，被测气体中酒精的含量越高，酒精失去电子的数目越多，产生的电流越大，所以处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量，C正确；
D．从图中可以看出，电池工作时，负极酒精转化为醋酸，所以该电池的负极反应式为：，D不正确；
故选BD。
15．(1) 放出 99
(2)
(3)负
(4)A
(5)
(6)D>A>B>C

【详解】（1）若有生成，断键需要吸收的总能量为1076+436×2=1948kJ，成键放出的总能量为413×3+343+465=2047kJ，断键吸收的能量小于成键放出的能量，所以反应需要放出2047-1948=99kJ能量。
（2）反应20 min至40 min时，生成的物质的量为0.18mol，的平均反应速率为。
（3）根据图示，a极乙醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极a是负极。
（4）装置甲为原电池，A不断溶解，A是负极，溶液中的阴离子移向A极；
（5）装置乙是原电池，C极质量增加，说明C是正极，C电极析出铜单质，正极的电极反应式为；
（6）装置甲为原电池，A不断溶解，A是负极、B是正极，活泼性A>B；装置乙是原电池，C极质量增加，说明C是正极、D是负极，活泼性D>C；装置丙是原电池，A上有气体产生，A是正极、D是负极，活泼性D>A，四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。
16．(1)正
(2) 负 正
(3)

【详解】（1）Mg、Al和稀盐酸构成原电池，镁为负极、铝为正极，电流表指针偏向铝，可知电流表指针偏向正极；
（2）实验3中Al、石墨烯和稀盐酸构成原电池，铝失电子生成铝离子，铝为负极，电极反应式为；电流表指针偏向石墨，石墨为正极，正极氢离子得电子生成氢气，电极反应式为；
（3）Mg、Al和氢氧化钠溶液构成原电池，电流表指针偏向Mg，Mg为正极、铝为负极，负极铝失电子生成偏铝酸根离子，负极反应式为。
17．(1) 40% BD BE
(2)BD
(3) （） b、d

【详解】（1）①反应物还剩余0.6mol， ，所以生成的平均反应速率为，反应物参与反应是0.4mol时，参与反应是0.8mol，平衡时的转化率为，答案为：，40%；
②A．向容器中通入氦气反应物和生成物的浓度保持不变，所以反应速率不变，A错误；
B．升高温度活化分子百分数增大，化学反应速率变快，B正确；
C．扩大容器的体积，反应物和生成物的浓度变小，所以反应速率变慢，C错误；
D．向容器中通入，反应物浓度增大速率变快，D正确；
故选BD；
③A．该反应反应前后气体分子的个数发生变化，恒温恒容条件下气体分子个数不再变化，容器中压强不再改变时达到平衡状态，A错误；        
B．密度是质量和体积的比值，反应前后质量保持不变，且恒容所以密度始终保持不变，B正确；
C．的质量不再改变，表示达到平衡状态，C错误；    
D．的物质的量浓度不再改变，表示达到平衡状态，D错误；
E．容器内原子总数始终不会发生变化，E正确；
故选BE；
（2）A. 时，正逆方向反应都在进行，但整体向右移动，A错误；
B. 时，反应达到平衡状态达到最大限度，B正确;
C. ，反应达到平衡状态，正逆反应速率相同都不等于零，C错误；
D. ，反应达到平衡状态各物质的浓度不再发生变化，D正确；
故选BD；
（3）①由图可知从开始到10分钟之间Y的量减少，X的量增大，变化量之比为，该反应的化学方程式为（），答案为：（）；
②物质的浓度不在变化时表示反应达到平衡状态，所以a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b、d，答案为：b、d。
18．(1) 16mol 0.9
(2)8mol
(3)5：4
(4)2：3
(5)1：2
(6)3：3：2

【详解】（1）物质的量变化量之比等于化学计量数之比，所以(a-13)mol:6mol=1:2，解得a=16；v(H2)=；
（2）反应达平衡时，混合气体的物质的量为716.8L÷22.4L/mol=32mol，其中NH3的物质的量为32mol×25%=8mol；
（3）
平衡时，NH3的含量(体积分数)为25%，所以8mol/[12mol+(b-12)mol+8mol]×100%=25%，解得b=24，所以平衡混合气的组成为：氮气12 mol，氢气12 mol，氨气为8 mol，则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n(始):n(平)=40mol:32mol=5:4；
（4）由(1)知a=16mol，由(3)b=24mol，所以a:b=16mol:24mol=2:3；
（5）由（3）可知，达到平衡时，N2与H2的转化率之比为：α(N2)∶α(H2)=；
（6）由(3)可知，氮气12 mol，氢气12 mol，氨气为8 mol，故比值为 3∶3∶2。