第六章化学反应与能量同步练习 2023-2024学年高一下学期人教版（2019）必修第二册

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第六章化学反应与能量共18题，满分100分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请注意保持试卷整洁一、单选题（共50分）1．（本题5分）下图是氢氧燃料电池构造示意图。下列说法不正确的是A．a极是负极B．电子由b通过溶液流向aC．该电池总反应是2H2+ O2=2H2OD．氢氧燃料电池是环保电池2．（本题5分）将0.48g镁粉分别加入10.0mL下列溶液，反应6小时，用排水法收集产生的气体，溶液组成与H2体积(已换算成标准状况)的关系如下表。下列说法不正确的是A．由实验2、3可得，浓度越大，镁和水反应速率越快B．由实验1、4、5可得，Cl-对镁和水的反应有催化作用C．由实验3、7可得，反应过程产生的Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应D．无论酸性条件还是碱性条件，都能加快镁和水的反应3．（本题5分）利用可消除污染，反应原理为，在10L密闭容器中分别加入和，测得不同温度下随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法错误的是A．该反应为放热反应B．组别①中0~10min内，的平均反应速率为C．若组别②改为恒压装置，则M值一定大于0.15D．当有1molC-H键断裂同时有1molO-H键断裂，则达到平衡状态4．（本题5分）在一个固定容积的容器中，发生反应2A(g)B(g)＋C(g)，5分钟后达到平衡状态，测得A的浓度由3 mol/L变为1 mol/L，下列分析正确的是A．5分钟后，各组分的浓度不再变化B．5分钟后，反应停止了C．5分钟后，向容器中再充入1 mol A，反应速率加快D．用A表示该反应在5分钟内的平均反应速率为0.2 mol/(L·min)5．（本题5分）环戊二烯广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成，是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如下所示，下列说法不正确的是A．在相同条件下，反应：，则B．表中三种物质，H-H键能最大，故相同条件下，最稳定C．D．将和混合加热，充分反应后测得的反应热与相同6．（本题5分）钢铁防护方法有多种，图中的方法描述正确的是A．b为电源负极B．电源改用导线连接进行防护时，辅助电极发生氧化反应C．电子流向：a→钢铁闸门→辅助电极→b→aD．该方法是牺牲阳极的阴极保护法7．（本题5分）S（单斜）和S（正交）是硫的两种同素异形体。已知：① S(单斜，s)＋O2(g) =SO2(g) △H1＝－297.16 kJ·mol-1② S(正交，s)＋O2(g) =SO2(g) △H2＝－296.83 kJ·mol-1③ S(单斜，s) =S(正交，s) △H3下列说法不正确的是（   ）A．△H3＝-0.33 kJ·mol-1B．单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应C．S(单斜，s)=S(正交，s)△H3＜0，正交硫比单斜硫稳定D．S(单斜，s)=S(正交，s)△H3＜0，单斜硫比正交硫稳定8．（本题5分）表示2A+B3C+4D的反应速率最快的是A．v(A)=0.5mol·L–1·s–1 B．v(B)=0.3mol·L–1·s–1C．v(C)=0.8mol·L–1·s–1 D．v(D)=1mol·L–1·s–19．（本题5分）合成氨工业为人类解决粮食问题做出了巨大贡献。一定条件下，在密闭容器中进行合成氨反应：N2（g）+3H2（g）NH3（g），当正、逆反应速率相等且不等于零时，下列说法不正确的是A．N2、H2完全转化为NH3 B．N2、H2、NH3在容器中共存C．反应已达到化学平衡状态 D．N2、H2、NH3的浓度不再改变10．（本题5分）已知4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)，若反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)、v(D)表示，则正确的关系是（  ）A．4v(A)=5v(B) B．5v(B)=6v(D) C．4v(B)=5v(C) D．2v(A)=3v(D)二、判断题（共20分）11．（本题4分）可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。(_______)12．（本题4分）碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。(_______)13．（本题4分）在原电池中失去电子的一极是阴极，发生的是还原反应。(_____)14．（本题4分）增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成的速率。(_______)15．（本题4分）一定条件下，用 1.5 mol H2和0.5 mol N2，充分反应后可得到NH3分子数为NA。(_______)三、解答题（共30分）16．（本题10分）小组同学研究H2O2分解速率的影响因素。查阅资料得到70℃时，不同条件下H2O2浓度随时间的变化图。(其中Mn2+做催化剂)(1)H2O2分解反应的化学方程式是 。(2)由甲可知，一定条件下，H2O2的初始浓度越大，反应速率越 (填“快”或者“慢”)。(3) A同学根据图乙得出结论：“其他条件保持不变，溶液碱性越强，H2O2分解速率越大”，此处的“其他条件”具体是指 。(4)B同学得出结论：“催化剂能加快H2O2分解速率”。 C同学认为该结论有其合理的一面，也有不合理的一面。请结合图象说明：① 认为该结论合理的依据是 ；② 认为该结论不合理的依据是 。17．（本题10分）某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：  （1）该反应的化学方程式为 （2）从开始至2min，Z的平均反应速率为 （3）其他条件不变，升高温度，逆反应速率将 （填“加快”、“减慢”或“不变”）。（4）某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如下表所示： ①该实验的目的是探究 、 对锌和稀盐酸反应速率的影响； ②实验Ⅰ和Ⅱ表明 ，化学反应速率越大； ③能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是 和 ；18．（本题10分）在研究化学反应中的能量变化时我们通常做如图所示的实验：在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片(或三合板)上，然后再加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 。(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因(至少回答三个原因) 、 、 。(3)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(至少回答两种方案) 、 。题号一二三总分得分实验1234567溶液组成H2O1.0mol/L NH4Cl0.1mol/L NH4Cl1.0mol/L NaCl1.0mol/L NaNO30.8mol/L NH4Cl+0.2mol/L NH3·H2O0.2mol/L NH4Cl+0.8mol/L NH3·H2OV/ml1243334716014401349组别温度/K          时间/min物质的量/mol010204050①0.500.350.250.100.10②0.500.300.18M0.15共价键键能/(kJ/mol)H-H436H-I299I-I151实验编号锌的状态反应温度/℃收集100mL氢气所需时间/SⅠ薄片15200Ⅱ薄片2590Ⅲ粉末2510参考答案：1．B【详解】A、氢氧燃料电池中，通入氢气的a极为电源的负极，A正确；B、氢氧燃料电池中，通入氢气的a极为电源的负极，通入氧气的b极为原电池的正极，电子由a经过导线流向b，B错误； C、氢氧燃料电池的总反应为2H2+ O2=2H2O ，C正确；D、氢氧燃料电池反应产物是水，环保无污染，是一种具有应用前景的绿色电源，D正确。答案选B。2．A【详解】A、试验2、3中主要反应为：，由于试验2中的n(NH4+)大于试验3中的n(NH4+)，而镁是过量的，所以不能得出浓度越大，反应速率越快的结论，故A符合题意；B、由试验1、2对比可知，反应速率加快，其原因有可能是Na+、Cl-具有催化作用，由试验4、5对比可知，Na+对反应无催化作用，由此可知，Cl-对镁和水的反应有催化作用，故B不符合题意；C、试验7中NH4Cl浓度较试验3高，产生氢气的速率应更快，但由表格可知，二者产生氢气的速率几乎相等，其原因在于试验7中加入了高浓度NH3·H2O，NH3·H2O与Mg2+反应生成了Mg(OH)2覆盖在镁表面，减慢反应，故C不符合题意；D、由试验1、2、7对比可知，无论酸性条件还是碱性条件，都能加快镁和水的反应，故D不符合题意；故答案为A。3．C【详解】A．由表中数据可知，T2下反应速率大于T1，故T2高于T1，平衡时甲烷的物质的量是T2大于T1，即升高温度，平衡逆向移动，故该反应为放热反应，A项正确；B．由表中数据可知，组别①中0~10min内，的平均反应速率为=0.003，B项正确；C．分析反应可知正反应是一个气体体积增大的方向，若组别②改为恒压装置，相当于增大体积，减小压强，平衡正向移动，则M值一定小于0.15，C项错误；D．当有1molC-H键断裂表示正反应，同时有1molO-H键断裂表示逆反应，则表示达到平衡状态，D项正确；答案选C。4．C【分析】5分钟后达到平衡状态，测得A的浓度由3 mol/L变为1 mol/L，但不能确定浓度是否保持不变，所以无法判断5分钟后是否达到平衡状态，据此结合反应速率的计算方法与影响因素分析解答。【详解】A．根据上述分析可知，5分钟后，反应是否达到平衡，并不确定，所以各组分的浓度不一定保持不变，A错误；B．反应为动态变化过程，不会停止，B错误；C．5分钟后，向容器中再充入1 mol A，则参加反应的A的物质的量浓度增大，反应速率会加快，C正确；D．用A表示该反应在5分钟内的平均反应速率==0.4 mol/(L·min)，D错误；故选C。5．D【详解】A．比更活泼，说明自身具有的能量大于具有的能量，所以和反应生成，放出的能量大于与反应生成放出的能量，，A项正确；B．键能越大越稳定，H-H键能最大，故相同条件下， 最稳定，B项正确；C．根据盖斯定律：,，C项正确；D．反应热与 不相同，D项错误；答案选D。6．B【详解】从图示可知，由于有外加电源，故此为外加电源的阴极保护法。A．在外加电源的阴极保护法中，钢铁要做电解池的阴极，即a为电源的负极，则b为电源的正极，选项A错误；B．电源改用导线连接进行防护时，即牺牲阳极的阴极保护法，则辅助电极要做负极，发生氧化反应，选项B正确；C．在电解池中，电子由电解池的阳极→电源的正极→电源的负极→电解池的阴极，即电子要由辅助电极→b→a→钢铁闸门，选项C错误；D．该方法是外加电源的阴极保护法，选项D错误；答案选D。7．D【详解】A．由盖斯定律可知，反应①-②=③，所以△H3=(-297.16kJ•mol-1)-(-296.83kJ•mol-1)=-0.33kJ/mol，故A不符合题意；B．△H3＜0，单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应，故B不符合题意；C．S(单斜，s)═S(正交，s)△H3＜0，正交硫的能量低，正交硫稳定，故C不符合题意；D．S(单斜，s)═S(正交，s)△H3＜0，正交硫的能量低，正交硫稳定，故D符合题意；故答案为：D。8．B【详解】将所有物质的速率转换为D的速率来比较，υ(A)=0.5mol·L–1·s–1，则υ(D)= 2υ(A) =2×0.5mol·L–1·s–1 = 1 mol·L–1·s–1；υ(B)=0.3mol·L–1·s–1，则υ(D)= 4υ(B) =4×0.3mol·L–1·s–1 = 1.2mol·L–1·s–1；υ(C)=0.8mol·L–1·s–1，则υ(D)= υ(C) =×0.8mol·L–1·s–1 = 1.07mol·L–1·s–1；υ(D)=1mol·L–1·s–1；因此速率最快的是B选项，故B符合题意。综上所述，答案为B。【点睛】比较速率时一定要将所有选项换算到一种物质来比较速率。9．A【详解】反应N2（g） + 3H2（g）2NH3（g），当正、逆反应速率相等且不等于零时，反应处于化学平衡状态。则A．可逆反应中，反应物不能完全转化为氨气，A错误；B．N2、H2、NH3在容器中共存，B正确；C．正、逆反应速率相等且不等于零时的状态是化学平衡状态，C正确；D．化学平衡状态时，各组分的浓度不随时间的变化而变化，D正确。答案选A。【点晴】掌握化学平衡状态的含义是解答的关键，在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，平衡状态具有逆、等、动、定、变等特征。10．C【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，对于反应4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)，A. v(A)：v(B)=4：5，故5v(A)=4v(B)，故A错误；B. v(B)：v(D)=5：6，故6v(B)=5v(D)，故B错误；C. v(B)：v(C)=5：4，故4v(B)=5v(C)，故C正确；D.  v(A)：v(D)=4：6，故3v(A)=2v(D)，故D错误；故选：C。11．正确【详解】可逆反应是指在相同外界条件下，反应既能向正反应方向(生成物方向)进行，同时又能向逆反应方向(反应物方向)进行的化学反应，故可逆反应是能同时向正、逆两个方向进行的反应，这种说法是正确的。12．错误【详解】碱性锌锰干电池是一次电池，锌易失电子作负极，MnO2作正极，正极上MnO2得电子发生还原反应，不是催化剂，错误。13．错误【详解】在原电池中失去电子的一极是发生氧化反应的负极，故错误。14．错误【详解】铁与浓硫酸发生钝化反应，因此不用浓硫酸与铁反应增大生成H2的速率，故错误。15．错误【详解】合成氨反应为可逆反应，不可能完全反应，故错误。16． 2H2O2 2H2O+O2↑ 快 温度70℃、H2O2初始浓度为0.16 mol/L、无催化剂 由图丁可知，在0.1mol/L NaOH溶液的体系中，有催化剂时，双氧水分解速率加快 由图丙可知，当溶液中氢氧化钠浓度为0 时，有催化剂时，双氧水也不能分解【详解】(1)H2O2分解反应的化学方程式是2H2O2 2H2O+O2↑；故答案为：2H2O2 2H2O+O2↑。(2)由甲可知，一定条件下，H2O2的初始浓度越大，相同时间H2O2浓度改变量越大，说明反应速率越快；故答案为：快。(3) A同学根据图乙得出结论：“其他条件保持不变，溶液碱性越强，H2O2分解速率越大”，研究其中一个为变量，而其他量不变，因此此处的“其他条件”具体是指温度70℃、H2O2初始浓度为0.16 mol/L、无催化剂；故答案为：温度70℃、H2O2初始浓度为0.16 mol/L、无催化剂。(4)①认为该结论合理的依据是由图丁可知，在0.1mol/L NaOH溶液的体系中，有催化剂时，双氧水分解速率加快，因此B同学得出结论：“催化剂能加快H2O2分解速率”；故答案为：由图丁可知，在0.1mol/L NaOH溶液的体系中，有催化剂时，双氧水分解速率加快。②认为该结论不合理的依据是由图丙可知，当溶液中氢氧化钠浓度为0 时，有催化剂时，双氧水也不能分解，因此C同学认为该结论有其合理的一面，也有不合理的一面；故答案为：由图丙可知，当溶液中氢氧化钠浓度为0 时，有催化剂时，双氧水也不能分解。17． 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) 0.05mol/(L·min) 加快 接触面积 温度 其他条件相同时，温度越高 II III【分析】由图可知，Y、X的物质的量减小，Z的物质的量增加，则Y、X为反应物，Z为生成物，Y、X、Z的△n之比为（1-0.9）：（1-0.7）：（0.2-0）=1：3：2，2min达到平衡状态，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，结合v=/；转化率=变化量/开始量及反应速率影响因素来解答。【详解】(1)由图可Y、X的物质的量减小，Z的物质的量增加，则Y、X为反应物，Z为生成物，Y、X、Z的△n之比为(1−0.9):(1−0.7):(0.2−0)=1:3:2，2min达到平衡状态，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，反应为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；答案：3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。 (2)从开始至2min，Z的平均反应速率为0.2mol/(2L2min)=0.05mol⋅L−1⋅min−1，故答案为0.05mol/(L·min)；（3）根据影响化学反应速率的因素可知：其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率都加快；答案：加快。（4）①由表格中的数据可以知道,锌的状态不同、温度不同,则实验目的为探究接触面积、温度对锌和稀盐酸反应速率的影响，本题正确答案是:接触面积；温度； ②实验Ⅰ和Ⅱ中,温度不同, 其他条件相同，温度大的反应速率快，即温度越高，反应速率越快；本题正确答案是: 其他条件相同时，温度越高；③能表明固体的表面积对反应速率有影响，应控制温度相同，则应为II和III组实验；本题正确答案是: II；III。18．(1)使反应物混合而迅速充分地反应，并使温度迅速下降(2) 药品用量太少 Ba(OH)2·8H2O未研磨成粉末，反应太慢 没有立即迅速搅拌(3) 用皮肤感觉很凉 用温度计来检测，发现温度下降【分析】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，二者充分反应后，温度会明显降低。为证明这一反应是吸热反应，可在烧杯和玻璃片之间滴入少量水，通过二者反应使周围的温度降低，烧杯与玻璃片之间的水结成冰，从而烧杯与玻璃片冻结在一起。【详解】（1）用玻璃棒充分迅速搅拌，使反应快速进行，使温度迅速下降，烧杯与玻璃片之间的水结成冰。（2）没有看到“结冰”现象，说明反应放热少或放热速率慢，可能的原因有：加药品用量太少；Ba(OH)2·8H2O未研磨成粉末，反应太慢；没有立即迅速搅拌；（3）如果没有看到“结冰”现象，可以用温度计来检测，发现温度下降，或用皮肤感觉很凉。