高一化学必修二第六章 化学反应与能量单元测试及答案.docx

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高一化学必修二第六章化学反应与能量单元测试及答案

高一化学必修二第六章化学反应与能量单元测试及答案

一、选择题

1．一些烷烃的燃烧热如下表：

化合物

燃烧热/kJ·mol－1

化合物

燃烧热/kJ·mol－1

甲烷

890.3

正丁烷

2878.0

乙烷

1560.8

异丁烷

2869.6

丙烷

2221.5

2－甲基丁烷

3531.3

下列表达正确的是

A．乙烷燃烧的热化学方程式为：

2C2H6（g）＋7O2（g）＝4CO2（g）＋6H2O（g）ΔH＝－1560.8kJ·mol－1

B．稳定性：

正丁烷＞异丁烷

C．正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1

D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多

【答案】C

【详解】

A．根据乙烷燃烧热的含义：

完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8KJ的热量，所以热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g）+6H2O（l）△H=-3121.6kJ/mol，故A错误；

B．由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷，故B错误；

C．正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，则互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在3540KJ/mol左右，且大于3531.3KJ/mol，故C正确；

D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放热越少，即n越大，燃烧放出的热量越少，氢的数目越大燃烧放热越多，故D错误；

故答案为C。

2．运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论，其中合理的是

A．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更易锈蚀

B．水和过氧化氢的组成元素相同，则二者的化学性质相同

C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，由此得出离子的最外层电子数均为8

D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率

【答案】D

【详解】

A．铝的金属活动性比铁强，但铝制品比铁制品更耐腐蚀，因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜，A错误；

B．水和过氧化氢的组成元素相同，二者的化学性质不相同，B错误；

C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，但离子的最外层电子数不一定均为8，例如铁离子等，C错误；

D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率，D正确；

答案选D。

3．下列关于化学反应速率的说法正确的是

A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的

B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

C．化学反应速率为“1mol/（L•min）”表示的意思是：

时间为1min时，某物质的浓度为1mol/L

D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加

【答案】B

【详解】

A．同一反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值比值等于方程式的系数之比，则不一定相等，故A错误；

B．化学反应速率的大小可以体现化学反应进行的快慢，即根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故B正确；

C．化学反应速率为“1mol/（L•min）”表示的意思是：

时间1min内，某物质的浓度变化量为1mol/L，故C错误；

D．化学反应的反应速率不能用固体物质单位时间内浓度的变化量表示，故D错误；

故答案为B。

4．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。

若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，外电路的电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，d极逐渐溶解，则四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）

A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>d>bD．b>d>c>a

【答案】B

【分析】

根据原电池的正负极判断金属活泼性，负极强于正极；根据电极反应的反应类型判断金属活泼性，发生氧化反应的电极活泼；根据电流流向判断金属活泼性，电流从正极流向负极，负极活泼。

【详解】

a、b相连时，a为负极，活泼金属作负极，所以金属活动性a>b；c、a相连时，c上产生大量气泡，c上发生得电子发生还原反应，所以a上发生失电子发生氧化反应，故金属活动性a>c；c、d相连时，电流由d经导线流向c，电流由正极流向负极，所以c作负极d作正极，金属活动性c>d，b、d相连时，d极逐渐溶解，，即b是正极，d是负极，活泼性d>b，所以a、b、c、d4块金属的活动性由强到弱的顺序为a>c>d>b，

故选：

B。

5．电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技。

某锂电池的电池反应为：

xLi+Li3-xNiCoMnO6

Li3NiCoMnO6，下列说法正确的是

A．该电池的充、放电过程互为可逆反应

B．充电时主要为化学能转化为电能

C．放电过程中，Li+向电池的正极移动

D．充电时，电池上标有“-”的电极与外接电源正极相连

【答案】C

【详解】

A．对电池充电是在外接电源的情况下，使其逆向进行，而放电是在没有外接电源的情况下自发进行的，二者进行的条件不同，充、放电也不是同时发生的，所以二者不是可逆反应，故A错误；

B．充电时，电能转化为化学能，故B错误；

C．原电池放电过程中，电池内部的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以Li+向电池的正极移动，故C正确；

D．充电时，电池上标有“-”的电极与外接电源负极相连，故D错误。

答案为C。

6．关于碳和碳的氧化物知识网络图（图中“→”表示转化关系，“…”表示相互能反应）说法正确的是（）

A．“C…CO2”的反应是放热反应

B．“CO→CO2”的反应类型为置换反应

C．“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳

D．“CO2⇌H2CO3”的反应可用酚酞试剂验证

【答案】C

【详解】

A．C和CO2的反应是吸热反应，故A错误；

B．“CO→CO2”的反应可以是

，是化合反应，也可以是

，也不属于置换反应，故B错误；

C．检验二氧化碳使用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故C正确；

D．二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸不能使酚酞溶液变色，故“CO2⇌H2CO3”的反应不可用酚酞试剂验证，故D错误；

故选C。

7．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（）

M

N

P

A

锌

铜

稀硫酸溶液

B

铜

铁

稀盐酸溶液

C

银

锌

硝酸银溶液

D

锌

铁

硝酸铁溶液

A．AB．BC．CD．D

【答案】C

【点睛】

电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，说明M、N与池中液体构成了原电池。

N棒变细，作负极，M棒变粗，说明溶液中的金属阳离子在M极上得到电子，生成金属单质，M变粗，M做原电池的正极。

【详解】

A.如果是锌、铜、稀硫酸构成原电池，则电池总反应式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，Zn作负极，M极变细，故A错误；

B.如果是铁、铜、稀盐酸构成原电池，电池总反应式为Fe＋2H＋=Fe2+＋H2↑，则铁是负极，铜棒M是不会变粗的，故B错误；

C.如果是银、锌、硝酸银溶液构成原电池，电池总反应式为Zn＋2Ag＋=Zn2＋＋2Ag，则锌是负极，N棒变细，析出的银附在银上，M棒变粗，故C正确；

D.如果是锌、铁、硝酸铁溶液构成原电池，电池总反应式为Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2＋，Zn作负极，M极变细，故D错误；

答案选C。

8．锌—空气电池（原理如右图）适宜用作城市电动车的动力电源。

该电池放电时Zn转化为ZnO。

该电池工作时下列说法正确的是

A．氧气在石墨电极上发生氧化反应

B．该电池的负极反应为Zn＋H2O－2e－=ZnO＋2H＋

C．该电池放电时OH－向Zn电极移动

D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.1mole-

【答案】C

【详解】

A．氧气得电子发生还原反应，故A错误；

B．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：

，故B错误；

C．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH－向Zn电极移动，故C正确；

D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.2mole-，故D错误；

故选：

C。

9．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应

，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是（）

A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率

B．混合气体的颜色不再改变

C．反应容器中的压强不随时间的变化而变化

D．混合气体的平均摩尔质量保持不变

【答案】A

【详解】

A．正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率之比等于2:

1时，反应达到平衡状态，符合题意，A正确；

B．NO为无色，NO2为红棕色，当混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，不符合题意，B错误；

C．反应前后气体的化学计量数之和不相等，随着反应的进行，容器中的压强不断变化，当容器中的压强不再改变时，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，C错误；

D．反应前后气体的化学计量数之和不相等，气体的质量始终不变，随着反应的进行，气体的物质的量不断变化，当气体的物质的量不再改变时，混合气体的平均摩尔质量不再变，说明反应已达到平衡状态，不符合题意，D错误；

答案选A。

【点睛】

混合气体的平均摩尔质量=

。

10．将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔性碳棒）持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

则下列说法正确的是

A．OH－由A端移向B端

B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为CH4＋2O2＋KOH=KHCO3＋2H2O

C．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为：

CH4＋9CO32-＋3H2O－8e－=10HCO3-

D．V＝33.6L时，溶液中阴离子浓度大小关系为c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH－）

【答案】C

【解析】

【分析】

n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。

【详解】

A、燃料电池中，通入CH4的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，在原电池中阴离子向负极移动，OH-由B端移向A端，故A错误；

B、当0＜V≤22.4L时，0＜n（CH4）≤1mol，则0＜n（CO2）≤1mol，只发生反应①②，且KOH过量，则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，故B错误；

C、当22.4L＜V≤44.8L，1mol＜n（CH4）≤2mol，则1mol＜n（CO2）≤2mol，发生反应①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-，故C正确；

D、当V=33.6L时，n（CH4）=1.5mol，n（CO2）=1.5mol，则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液，则c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-），故D错误；

故选C。

【点晴】

本题考查了燃料电池的工作原理重要考点，计算要求的综合性较强，本题难度较大。

解答本题，要理清思路：

燃料电池中，通入燃料的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极，n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，可能先后发生反应①CH4+2O2→CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；根据甲烷的量计算生成的二氧化碳的量，结合反应方程式判断反应产物及发生的反应。

11．下列说法正确的是（　　）

A．H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g），其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变

B．C（s）＋H2O（g）⇌H2（g）＋CO（g），气体的总物质的量不再改变不能说明反应已达平衡

C．若压强不再随时间变化能说明反应2A（?

）＋B（g）⇌2C（?

）已达平衡，则A、C不能同时是气体

D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2等于Q1

【答案】D

【详解】

A.H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g），其他条件不变，缩小反应容器体积增大压强，则正逆反应速率均增大，A错误；

B.C（s）＋H2O（g）⇌H2（g）＋CO（g），气体的总物质的量会随着反应而变化，当其不再改变时则能说明反应已达平衡，B错误；

C.2A（?

）＋B（g）⇌2C（?

）的两边，气体分子总数不可能相等，故不管A、C是什么状态，若压强不再随时间变化均能说明反应2A（?

）＋B（g）⇌2C（?

）已达平衡，C错误；

D.设合成氨反应中消耗1molN2和3molH2同时生成2molNH3时，放出热量为Q，则热化学方程式为：

，消耗2molNH3同时生成1molN2和3molH2时，吸收热量为Q，则热化学方程式为：

，当1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1=0.1Q，在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2=0.1Q，D正确；

答案选D。

12．某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度，设计了如下实验方案（FeCl3溶液、KI溶液浓度均为0.1mo1・L-1），最合理的方案是

A．方案1B．方案2C．方案3D．方案4

【答案】D

【详解】

KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-═2Fe2++I2，反应后的溶液中加入CCl4，如有机层呈紫红色，则说明生成碘；向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色，这是Fe3+的特殊反应，所以可滴加KSCN溶液，溶液显血红色，发生Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3，就说明Fe3+没有反应完，故D正确。

13．电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁-次氯酸钠燃料电池，电池总反应为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2↓，图乙是含Cr2O72-的工业废水的处理。

下列说法正确的是

A．图甲中发生的还原反应是Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg（OH）2↓

B．图乙中Cr2O72-向惰性电极移动，与该极附近的OH-结合，转化成Cr（OH）3除去

C．图乙电解池中，若有0.84g阳极材料参与反应，则阴极会有168mL（标准状况）的气体产生

D．若图甲燃料电池消耗0.36g镁产生的电量用以图乙废水处理，理论上可产生1.07g氢氧化铁沉淀

【答案】A

【详解】

A．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2↓，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg（OH）2↓，A正确；

B．图乙中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则Cr2O72-离子向金属铁电极移动，与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr（OH）3除去，B错误；

C．图乙的电解池中，阳极反应式是Fe-2e-＝Fe2+，阴极反应式是2H++2e-=H2↑，则n（Fe）=

=0.015mol，阴极气体在标况下的体积为0.015mol×22.4L/mol＝0.336L，C错误；

D．由电子守恒可知，Mg～2e-～Fe2+，由原子守恒可知Fe2+～Fe（OH）3↓，则n（Mg）=

=0.015mol，理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.015mol×107g/mol=1.605g，D错误；

答案选A。

14．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）＋B（g）

xC（g）＋2D（g）。

2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.8mol·L－1。

下列判断错误的是（　　）

A．x＝4B．2min内B的反应速率为0.1mol·（L·min）－1

C．混合气体密度不变，则表明该反应已达到平衡状态D．B的转化率为40%

【答案】C

【解析】

【详解】

根据化学平衡三段式列式计算，平衡时C的浓度为0.8mol·L－1，物质的量为1.6mol

3A（g）+B（g）

xC（g）+2D（g）

起始量（mol）3100

变化量（mol）1.20.41.60.8

平衡量（mol）1.80.61.60.8

依据上式分析计算：

A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4，故A正确；

B、2min内B的反应速率=0.4mol/（2L·2min）=0.1mol·（L·min）－1，故B正确；

C、反应前后气体总质量不变，混合气体密度不变，不能表明该反应已达到平衡状态，故C错误；

D、B的转化率=0.4mol/1mol=0.4，即B的转化率为40%，故D正确；故选C．

【点睛】

本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意平衡状态的判断，选择判断的物理量应随反应发生变化，该物理量不再变化，说明到达平衡。

解题关键：

依据化学平衡的三段式计算进行分析，结合题中各量列式计算判断；A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；B、根据平衡浓度的变化量求出速率；C、容器的容积不变，混合气体的质量不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。

D、利用转化率定义计算。

15．根据如图所示的N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是

A．N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）是放热反应

B．2molO原子结合生成O2（g）时需要吸收498kJ能量

C．1molNO（g）分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量

D．2molN（g）和2molO（g）的总能量为1444kJ

【答案】C

【分析】

焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量,N2+O2═2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol−2×632kJ/mol=+180kJ/mol，反应是吸热反应；

【详解】

A.依据计算分析反应是吸热反应，故A错误；

B.原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2molO原子结合生成O2（g）时需要放出498kJ能量，故B错误；

C.形成2molNO放热2×632×J能量,所以1molNO（g）分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，故C正确；

D.无法判断2molN（g）和2molO（g）的总能量，故D错误；

故选C。

16．425℃时，在两个1L密闭容器中分别发生化学反应，物质的浓度随时间的变化如图所示。

下列叙述错误的是（）

A．图①中t0时，三种物质的物质的量相等

B．图①中

时，反应达到平衡状态

C．图②中的可逆反应为2HI（g）

H2（g）+I2（g）

D．图①②中，当c（HI）=3.16mol/L时，两容器中的反应均达到平衡状态

【答案】B

【分析】

图①中

时，三种物质的物质的量浓度相等，此时还未达到平衡；由图②可知该图表示的可逆反应为

，当浓度不再变化时反应达到平衡状态。

【详解】

A．图①中

时，三种物质的物质的量浓度相等，由于体系恒容，所以三者的物质的量也相等，故A项正确；

B．图①中

时，三种物质的物质的量浓度相等，但

后各物质的物质的量浓度发生改变，即

时反应没有达到平衡状态，故B项错误；

C．由图②可知，该图表示的可逆反应为

，故C项正确；

D．图①、②中，当

时，两容器中的反应均达到平衡状态，故D项正确；

故答案选：

B。

17．一定条件下，对于可逆反应：

X（g）＋3Y（g）

2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为0，单位mol/L），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断不正确的是

A．c1∶c2＝1∶3B．平衡时Y和Z的生成速率之比为3∶2

C．X、Y的转化率之比等于1:

3D．c2的取值范围为0＜c2＜0.42mol/L

【答案】C

【详解】

A.设X转化的浓度为x，若从正反应建立平衡，则

，

，若从逆反应建立平衡，则，

，故A正确；

B.平衡时，正逆反应速率相等，则Y和Z的生成速率之比为3:

2，故B正确；

C.按A分析，反应前后X、Y气体的浓度比为1:

3、化学方程式中化学计量数之比为1:

3，所以达到平衡状态时，转化率相同，故C错误；

D.反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如从正反应建立平衡，则消耗X小于0.04mol⋅L−1、消耗X小于0.12mol⋅L−1，则c2<0.12mol⋅L−1+0.3mol⋅L−1=0.42mol⋅L−1，如反应从逆反应建立平衡，按已知条件，0

答案选C。

18．向某密闭容器中加入0.3molA、0.lmolC和一定量的B三种气体，一定条件下发生如下反应：

，各物质的浓度随时间变化如图所示[t0～t1阶段的c（B）变化未画出]，下列说法中正确的是（）

A．若t1=15s，则用A的浓度变化表示t0～t1阶段的平均反应速率为0.004mol·L-l·s-1

B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为60%

C．该容器的容积为2L，B的起始的物质的量为0.02mol

D．t0～t1阶段，此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，该反应的热化学方程式为：

【答案】B

【详解】

A．t0～t1阶段，A的浓度变化为0.15-0.06=0.09mol·L－1，t0～t1阶段的平均反应速率为

，A错误；

B．t1时该反应达到平衡，A的转化率为=0.09/0.15×100%=60%，B正确；

C．根据反应

可知，反应达平衡后，∆c（A）=0.09mol·L－1,∆c（B）=0.03mol·L－1,由图像可知反应达平衡后，c（B）=0.05mol·L－1，所以B的起始的浓度为0.02mol·L－1，B的起始的物质的量为0.02mol/L×2L=0.04mol，C错误；

D．t0～t1阶段，∆c（A）=0.09mol·L－1，∆n（A）=0.09×2mol=0.18mol，此时放热akJ，如果有3molA完全反应，放热为

kJ，即

，D错误；

答案选B。

19．在密闭容器中进行如下反应：

，已知

、

、Z的起始浓度分别为

、

、

，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是

A．Y为

B．

为

C．

为

D．Z为

【答案】B

【详解】

若反应向正反应进行到达平衡，

、

的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：