高中化学必修二试题单元分层过关检测(人教2019)第六章化学反应与能量【单元测试B卷】含解析答案

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第六章 化学反应与能量(B卷)时间：75分钟，满分：100分一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。) 1．下列说法正确的是A．已知石墨转化为金刚石是吸热反应，所以石墨比金刚石稳定B．凡是需要加热的反应都是吸热反应C．灼热的炭与CO2的反应既是氧化还原反应又是放热反应D．干冰易升华，这与分子中C=O键的键能大小有关2．下列实验现象能充分说明对应的化学反应是放热反应的是A．A B．B C．C D．D3．下列说法正确的是(　　)A．镍镉电池、锂电池和锌锰电池都是二次电池B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C．化学电池的反应原理是氧化还原反应D．铅蓄电池放电时正极是Pb，负极是PbO24．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小 D．产生气泡的速率甲比乙慢5．某化学兴趣小组为了探索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：根据上表中记录的实验现象，下列说法不正确的是A．实验1中铝电极上发生还原反应B．实验2中电子从铝片经导线流向铜片C．实验2和3都是A1做负极，实验1和4都是Al做正极D．实验3正极的电极反应为2H＋＋=H2↑6．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是A．O2在b电极上发生氧化反应B．电解质溶液中OH-向正极移动C．该装置实现了电能到化学能的转化D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源7．反应，在四种不同条件下的反应速率为(1)    (2)(3)    (4)则反应速率的快慢顺序正确的是A．(1)=(4)(4)C．(1)>(4)>(2)=(3) D．(2)>(3)>(4)>(1)8．反应4A(s)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则下列说法正确的是A．半分钟时v(B)=0.0015 mol·L-1·s-1 B．半分钟内v(A)=0.0010 mol·L-1·s-1C．半分钟内v(C)=0.0010 mol·L-1·s-1 D．半分钟内v(D)=0.045 mol·L-1·s-19．下列措施对增大反应速率明显有效的是A．温度容积不变时向C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)反应体系中增加C的量B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸C．过氧化氢分解时加入适量的MnO2D．合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大10．对于以下反应：A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定反应一定达到平衡状态的是A．容器的体积不再发生变化B．B的生成速率和D的反应速率之比为3∶1C．混合气体的密度不随时间变化D．B、C、D的分子个数之比为3∶2∶111．研究表明，在一定条件下，气态HCN与CNH两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是A．CNH(g)比HCN(g)更稳定B．HCN(g)转化为CNH(g)一定要加热C．断开1mol HCN(g)中所有的化学键需要放出127.2 kJ的热量D．1mol HCN(g)转化为1mol CNH(g)需要吸收59.3kJ的热量12．已知：电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。现有两个电池I、II，装置如图所示。下列说法正确的是A．能量转化形式不同 B．I和II的电池反应不相同C．I的电流效率低于II的电流效率 D．5min后，I、II中都只含1种溶质13．有甲、乙、丙、丁四种金属，将甲乙用导线相连放入稀硫酸中可以看到甲慢慢溶解，而乙表面上有气泡逸出，把丁放到甲的硫酸盐溶液中，丁的表面覆盖一层甲的单质，丙能和水反应放出氢气，甲能和稀盐酸反应放出氢气，已知四种金属中有一种是铜，则铜是A．甲 B．乙 C．丙 D．丁14．现用如图所示装置来测定某原电池工作时在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，电极材料是镁片和铝片。下列有关说法正确的是A．b电极材料是镁片B．电流经a流向bC．若用NaOH溶液代替稀硫酸，溶液中的OH-移向铝片一极D．当量筒中收集到672mL气体时，通过导线的电子的物质的量为0.06mol15．对于X(g)+3Y(g)2Z(g)，当生成2 mol 的Z时，该反应放出a kJ能量，一定条件下，将1 mol X和 3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是A．10 min 内，Y 的平均反应速率为0.06 mol/(L·min)B．第10 min时，X的反应速率为0.01 mol/(L·min)C．10 min 内，X和Y反应放出的热量为a kJD．达到化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，且两者速率均大于零16．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，反应过程中测得的浓度随时间1的变化曲线如图所示下列叙述错误的是A．a-c段反应速率加快的原因可能是反应放热B．若向容器内充入一定体积的，化学反应速率加快C．向反应体系中通入氢气，反应速率降低D．2~8min的化学反应速率17．一定温度下，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．反应在0～10 s内，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1B．反应在0～10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1C．反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)=Z(g)18．一定温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：，12s时生成0.8molC，A、B物质的量变化如下图。下列说法不正确的是：A．b=1，c=2B．平衡时向容器中充入Ne，反应速率不变C．平衡时气体总压强是起始的9/13D．若混合气体密度不变时，该反应达平衡状态二、非选择题(本题共5小题，共46分。)19．化学反应中不仅有物质变化而且伴随着能量变化。(1)以下实验中属于吸热反应的是 (填序号)。(2)下图中，表示放热反应能量变化的是 (填字母)。(3)从微观角度分析化学反应中能量变化的原因：图中①和②分别为 、 (填“吸收”或“释放”)。氢气与氧气反应生成1mol水蒸气时，释放 kJ能量。(4)当前，很多地区倡导用天然气替代煤作为家用燃料，根据下表从尽可能多的角度分析其原因是 。20．反应Sn+H2SO4=SnSO4+H2↑的能量变化趋势，如图所示：(1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是 (填字母)。A．改锡片为锡粉 B．加入少量醋酸钠固体C．滴加少量CuSO4 D．将稀硫酸改为98%的浓硫酸(3)若将上述反应设计成原电池，石墨棒为原电池某一极材料，则石墨棒为 极(填“正”或“负”)。石墨棒上产生的现象为 ，该极上发生的电极反应为 ，稀硫酸的作用是传导离子、 ，原电池工作时溶液中的移向 极移动(填正或负)。(4)实验后同学们经过充分讨论，观察原电池反应特点，认为符合某些要求的化学反应都可以通过原电池来实现。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。A.CO2+H2O=H2CO3 B.NaOH+HCl=NaCl+H2OC.2H2+O2=2H2O D.CuO+H2SO4=CuSO4+H2O以KOH为电解质溶液，在所选反应设计成原电池，该电池负极反应为： 。21．化学电源广泛地应用于现代社会的生产和生活。请回答下列问题：(1)原电池是一种化学能转变为电能的装置，所以原电池的设计原理与某类化学反应有关。你认为下列化学反应，可以设计成原电池的是___________(填字母)。A．CaO+H2O=Ca(OH)2B．C+CO22COC．NaOH+HCl=NaCl+H2OD．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2(2)化学反应均涉及相应的能量变化，为探究这些能量变化，某同学设计了如图两个实验，已知两个实验除了是否有导线连接两个金属棒外，其余均相同。①该同学设计这两个实验的目的是 。②有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是 ( 填字母)。A．图1中温度计的示数高于图2的示数B．图1和图2中温度计的示数相等，且均高于室温。C．图1和图2的气泡均产生于锌棒表面D．图2中产生气体的速率比1慢(3)若将用导线相连在一起，总质量为80.00 g的锌片和银片同时浸入稀硫酸中，工作一段时间后，取出金属片，进行洗涤、干燥、称量，得金属片的总质量为63.75 g，则装置工作时锌片上的电极反应式为 ，工作时间内装置所产生氢气的体积为 L(标准状况)。22．某实验小组为探究酸性条件下碘化钾与过氧化氧反应的化学反应速率，进行了以下实验探究。(1)实验一：向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠()的混合溶液，一段时间后溶液变蓝。该小组查阅资料知体系中存在下列两个主要反应：反应ⅰ：；反应ⅱ：。为了证实上述反应过程，进行下列实验(所用试剂浓度均为)实验二：向酸化的溶液中加入淀粉KI溶液，溶液几秒后变为蓝色。再向已经变蓝的溶液中加入溶液，溶液立即褪色。根据此现象可知反应ⅰ的速率 反应ⅱ的速率(填“大于”、“小于”或“等于”)，解释实验一中溶液混合一段时间后才变蓝的原因是 。(2)为了探究对反应速率的影响，设计两组对比实验，按下表中的试剂用量将其迅速混合观察现象。(各实验均在室温条件下进行)①V1= ，V2= 。②对比实验I和实验II， (填“>”、“(4)>(2)=(3)，故选：C。8．C【详解】A．化学反应速率代表一段时间的平均速率，不是瞬时速率，即半分钟时v(B)是指瞬时速率，不能计算，A错误；B．A物质是固体，浓度视为常数，不能用反应速率表示，B错误；C．半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则半分钟内，由速率之比等于系数比，v(C)=v(D)=0.0010 mol·L-1·s-1，C正确；D．半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则半分钟内，D错误；故选：C。9．C【详解】A．碳为固体，反应体系中增加C的量不影响反应速率，A错误；B．铁与浓硫酸发生钝化反应，阻碍了反应的进行，B错误； C．二氧化锰可以催化过氧化氢加快反应速率，C正确；D．恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大，但是不改变反应物的浓度，反应速率不受影响，D错误；故选C。10．C【详解】A．A为固体，反应前后气体的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，气体体积不变，所以不能根据容器体积判断是否达到平衡状态，故A错误；B．无论反应是否达到平衡状态，B的生成速率和D的反应速率始终为3：1，所以不能说明正逆反应速率相等，故B错误；C．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积可变，气体的质量可变，所以混合气体的密度不随时间变化能证明该反应达到平衡状态，故C正确；D．平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，平衡时的浓度取决于起始物质的配料比以及转化的程度，不能用以判断是否达到平衡状态，故D错误。答案选C。11．D【详解】A．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知等物质的量的HCN比CNH含有的能量更低，因此HCN比CNH更稳定，A错误；B．由图示可知HCN比CNH能量低，则HCN(g)→CNH(g)时会吸收能量，反应为吸热反应，但反应条件不一定需要在加热条件下进行，B错误；C．根据图示可知1 mol HCN(g)转化为中间状态的物质时需吸收186.5 kJ的热量，但由于该中间物质中仍然存在化学键，断裂化学键需吸收能量，因此1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5 kJ，C错误；D．根据图示可知1 mol HCN(g)转化为1 molCNH(g)需要吸收的能量为186.5 kJ-127.2 kJ=59.3 kJ，D正确；故选D。12．C【详解】A．I和II都是原电池，都是把化学能转化为都能，故A错误；B．I和II都是铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，故B错误；C．I中铜和氯化铁接触，部分铜直接和氯化铁发生氧化还原反应，所以I的电流效率低于II的电流效率，故C正确；    D．5min后，I、II中都含氯化铜、氯化亚铁，故D错误；选C。13．B【详解】甲、乙用导线相连放入稀H2SO4中，甲慢慢溶解，乙表面上有气泡逸出，则甲为原电池负极，活泼性：甲>乙；把丁放到甲的硫酸盐溶液中，丁的表面覆盖一层甲的单质，说明活泼性：丁>甲；甲放入稀盐酸中会产生H2，则甲排在氢的前面，丙能和水反应放出氢气，则活泼性：丙>甲>H；可得活泼顺序为：丁>丙>甲>乙，由甲>H，说明只有乙才可能排在H后，故金属铜是乙，故选：B。14．C【分析】根据原电池的工作原理，由装置图知，电极b产生气体，则b为正极，电极b为铝片，电极反应式为：2H+ +2e-= H2↑；电极a为镁片，作负极，电极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，电流经正极流向负极，阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析作答。【详解】A．由分析知，b电极材料为铝片，A项错误；B．由分析知，电极a为负极，电极b为正极，电流由正极流向负极，即电流经b流向a，B项错误；C．用NaOH溶液代替稀硫酸，则铝作负极，阴离子移向负极，则溶液中的OH-移向铝片一极，C项正确；D．未说明标况，无法计算量筒中收集气体的物质的量，无法计算通过导线的电子的物质的量，D项错误；答案选C。15．D【详解】A．反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol，则转化的Y的物质的量为3 mol -2.4 mol =0.6mol，故Y的平均反应速率为=0.03 mol/(L·min)，A错误；B．化学反应速率是指平均反应速率，而不是瞬时反应速率，B错误；C．该反应为可逆反应，则将1 mol X和 3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中，充分反应，不会全部转化为2 mol 的Z，即反应放出的热量小于a kJ，C错误；D．化学反应速率均为正值，当正反应速率等于逆反应速率，且不为零时，反应达到平衡状态，D正确；故选D。16．C【详解】A．随着反应的进行，a-c段反应速率反而加快的原因可能是该反应放热，温度升高，反应速率加快，故A正确；B．若向容器内充入一定体积的，增大了的浓度，化学反应速率加快，故B正确；C．恒容条件下，向反应体系中通入不反应的氢气，反应速率不变，故C错误；D．2~8min内，氧气的浓度变化量为1.2mol/L，则，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可得，，故D正确；故答案选C。17．C【详解】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为，A错误；B．X初始物质的量为1.2mol，到10s物质的量为0.41mol，物质的量减少了0.79mol，浓度减小了0.395mol/L，B错误；C．Y初始物质的量为1mol，到10s剩余0.21mol，转化了0.79mol，转化率为79%，C正确；D．X、Y物质的量减小，Z物质的量增大，说明X、Y为反应物，Z为生成物，达到平衡时Z物质的量变化量Δn(X)=0.79mol，Δn(Y)=0.79mol，Δn(Z)=1.58mol，故X、Y、Z化学计量数之比为1：1：2，D错误；故选C。18．D【详解】A．12s时，反应达到平衡状态，生成0.8molC，由图可知，A、B分别消耗的物质的量为(1.6-0.4)mol=1.2mol，(1.0-0.6)mol=0.4mol，由物质的转化量之比等于化学计量数之比，可得：1.2:0.4:0.8=3:1:2，故 b=1，c=2，故A正确；B．容器容积不变，平衡时向容器中充入Ne，各物质的浓度不变，则反应速率不变，故B正确；C． 起始总物质的量为2.6mol，由A项知，平衡时，混合气体总物质的量为0.4+0.6+0.8=1.8mol，根据压强比等于物质的量之比可得，，则平衡时气体总压强是起始的，故C正确；D． 容器的容积不变，反应前后混合气体的总质量不变，则混合气体的密度始终不变，故若混合气体密度不变时，不能判断该反应达平衡状态，故D错误；故选D。19． ② A 吸收 放出 245 相同质量的甲烷和煤相比，甲烷燃烧放出热量更高；甲烷燃烧充分，燃料利用率高，且污染小；甲烷中不含硫等杂质，不会造成酸雨等环境问题，因此甲烷是国家大力推广的清洁能源【分析】吸热反应是反应物总能量小于生成物的总能量，放热反应是反应物总能量大于生成物的总能量，断键需要吸收能量，形成键放出热量，据此分析；【详解】(1)①锌与硫酸反应属于放热反应；②柠檬酸和碳酸氢钠反应属于吸热反应；③所有的燃烧都是放热反应；故②符合题意；(2)放热反应：反应物总能量高于生成物的总能量，因此表示放热反应能量变化的是A；(3)①为断键，断键吸收能量，②为形成化学键，形成化学键放出能量；断裂1molH2和molO2中的化学键吸收的总能量为(436＋249)kJ=685kJ，形成1molH2O中的化学键释放的能量为930kJ，因此生成1molH2O时放出热量为930kJ－685kJ=245kJ；(4)天然气主要成分是甲烷，由表中数据可以知道，相同质量的甲烷和煤相比，甲烷燃烧放出热量更高；而且甲烷中含氢量最高的烃，燃烧充分，燃料利用率高，且污染小；甲烷中不含硫等杂质，不会造成酸雨等环境问题，因此甲烷是国家大力推广的清洁能源。【点睛】反应式放热反应还是吸热反应取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，如果反应物总能量大于生成物总能量则为放热反应，反之则为吸热反应。20．(1)放热(2)AC(3) 正 有气泡产生 2H++2e-=H2↑ 作正极反应物 负(4) C H2+2OH--2e-=2H2O【详解】（1）从图象可知，反应物总能量高于生成物总能量，所以该反应为放热反应，故答案为：放热；（2）A．改锡片为锡粉，增大接触面积，反应速率增大，选项A正确；B．加入少量醋酸钠固体，与氢离子反应生成弱酸，使氢离子浓度降低，反应速率降低，选项B错误；C．滴加少量CuSO4，与锡反应产生铜与锡形成原电池，加快反应速率，选项C正确；D．改稀硫酸为98%的浓硫酸，具有强氧化性，与锡反应不生成氢气，选项D错误；答案选AC；（3）该反应中锡为还原剂，作负极，则石墨为正极；石墨棒上氢离子得电子产生氢气，则产生的现象为有气泡产生，该极上发生的电极反应为2H++2e-=H2↑，稀硫酸的作用是传导离子、作正极反应物，原电池工作时溶液中的阴离子移向负极移动；（4）A．反应CO2+H2O=H2CO3没有发生氧化还原反应，不能设计成原电池，选项A错误；B．反应NaOH+HCl=NaCl+H2O为复分解反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，选项B错误；C．反应2H2+O2=2H2O中氢、氧化合价发生变化，属于自发的氧化还原反应，能设计成原电池，选项C正确；D．反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O为复分解反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，选项D错误；答案选C；以KOH为电解质溶液，在所选反应设计成原电池，该电池负极上氢气失电子产生水，电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O。21．(1)D(2) 通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化 A(3) Zn-2e-=Zn2+ 5.6【详解】（1）A．CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应，不能设计为原电池，A不符合题意；B．C+CO22CO是吸热的氧化还原反应，反应不能自发进行，因此不能设计为原电池，B不符合题意；C．NaOH+HCl=NaCl+H2O是非氧化还原反应，不能设计为原电池，C不符合题意；D．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2是放热的氧化还原反应，反应能够自发进行，因此可以设计为原电池，D符合题意；故合理选项是D；（2）①该同学设计这两个实验的目的是通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化；②A．图1中化学能只转化为热能，而图2中化学能大部分转化为电能，只有很少一部分能量转化为热能，所以根据能量守恒可知：图1中温度计的示数高于图2的示数，A正确；B．根据能量守恒，图1中化学能只转化为热能，而图2中化学能大部分转化为电能，只有很少一部分能量转化为热能，故温度计的示数图1大于图2，且均高于室温，B错误；C．图1中未构成原电池，Zn棒上产生气泡，而图2构成了原电池，在铜棒上产生气泡，C错误；D．原电池反应能够加快反应速率。使金属与酸反应放出氢气的速率比不构成原电池快，故图2中产生气体的速率比图1快，D错误；故合理选项是A；（3）由于金属活动性Zn＞Ag，所以在构成的原电池反应中，Zn为负极，Ag为正极。负极上Zn失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，在正极Ag上溶液中的H+得到电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，反应消耗Zn的质量为m(Zn)=80.00 g-63.75 g=16.25 g，n(Zn)=，根据方程式中物质反应转化关系可知：产生H2的物质的量是0.25 mol，其在标准状况下的体积V(H2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。22．(1) 小于 硫代硫酸钠被消耗完，再生成的才能使淀粉溶液变蓝(2) 40 40 ＜(3) 【详解】（1）向酸化的溶液中加入淀粉KI溶液，溶液几秒后变为蓝色，说明反应生成碘单质；再向已经变蓝的溶液中加入溶液，溶液立即褪色，说明和碘单质反应，导致溶液褪色；实验中褪色速率大于变蓝色速率，可知反应ⅰ的速率小于反应ⅱ的速率；实验一中同时加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠，生成的碘单质会立即和硫代硫酸钠反应，当硫代硫酸钠被消耗完，再生成的才能使淀粉溶液变蓝，故溶液混合一段时间后才变蓝；（2）探究对反应速率的影响，则实验变量为氢离子浓度，其它因素要相同，故加入过氧化氢要相同，V1=40；溶液的总体积要相同，V2=40；反应中氢离子为反应物，反应物浓度增加，反应速率加快，故对比实验I和实验II，