2021——2022学年高中化学人教版(新版本)必修第二册第六章《化学反应与能量》单元测试卷有答案

一、单选题(共15小题)                                                                          

1.已知氢气与溴蒸汽化合生成1 mol溴化氢时放出的能量51 kJ,1 mol H—H、Br—Br和H—Br键断裂时需要吸收的能量分别是436 kJ、akJ和369 kJ则a为(　　)

A． 404

B． 260

C． 230

D． 200

2.关于化学反应的下列说法中正确的是(　　)

A． 分子的种类和数目一定发生改变

B． 原子的种类和数目一定发生改变

C． 能量变化主要是由化学键变化引起的

D． 能量变化的大小与反应物的质量多少无关

3.如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装置，下列叙述正确的是(　　)

A． 锌片上有气泡产生

B． 锌片为负极，铜片发生氧化反应

C． 电解质溶液中的H＋向铜极移动

D． 电子流动方向：锌极→导线→铜极→电解质溶液→锌极

4.一定温度下，恒容密闭容器中发生反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，达到平衡的标志是(　　)

①相同时间内，氧气的生成速率为nmol·L－1·s－1，二氧化氮的生成速率为2nmol·L－1·s－1

②单位时间内生成nmol 氧气的同时生成2nmol的一氧化氮

③混合气体的颜色不再变化

④混合气体的密度保持不变

⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变

⑥压强不再随时间变化而变化

A． ①③⑤⑥

B． ②③⑤

C． ①③④

D． 全部

5.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O，其放电过程是原电池反应，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是(　　)

A． Ag

B． Zn(OH)2

C． Ag2O

D． Zn

6.鱼雷采用Al—Ag2O动力电池，以溶有氢氧化钾的流动海水为电解液，电池反应为2Al＋3Ag2O＋2KOH===6Ag＋2KAlO2＋H2O，下列说法错误的是(　　)

A． Ag2O为电池的正极

B． Al在电池反应中被氧化

C． 电子由Ag2O极经外电路流向Al极

D． 溶液中的OH－向Al极迁移

7.下列说法不正确的是(　　)

A． 化学反应可分为吸热反应和放热反应

B． 化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来

C． 化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成

D． 化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同

8.酒精燃烧的过程中，发生了能量的转化。下列判断中正确的是(　　)

A． 电能部分转化为化学能

B． 化学能部分转化为热能

C． 热能部分转化为化学能

D． 光能部分转化为化学能

9.在2 L的密闭容器中，反应物的物质的量为3 mol，经过20 s后，它的物质的量变成了1 mol，在这20s内它的反应速率为(　　)

A． 0.1 mol ·L－1·s－1

B． 0.05 mol ·L－1·min－1

C． 0.05 mol ·L－1·s－1

D． 0.8 mol ·L－1·s－1

10.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是(　　)

A． H2O的分解反应是放热反应

B． 氢能源已被普遍使用

C． 氢气不易贮存和运输，无开发利用价值

D． 2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2具有的总能量

11.天然气和液化石油气燃烧的化学方程式主要为

CH4＋2O2CO2＋2H2O，

C3H8＋5O23CO2＋4H2O。

现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为燃烧液化石油气，应采取的正确措施是(　　)

A． 减少空气进入量或增大石油气进入量

B． 增大空气进入量或减少石油气进入量

C． 减少空气进入量或减少石油气进入量

D． 增大空气进入量或增大石油气进入量

12.下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是(　　)

A． 化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

B． 化学反应速率通常用生成或消耗某物质的质量的多少来表示

C． 在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比

D． 化学反应速率的常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1

13.下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是(　　)

①甲与水反应比乙与水反应剧烈

②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙

③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强

④以甲、乙金属为电极构成原电池，甲作负极

A． ①④　　

B． ③④　　

C． ①②③④　　

D． ①②③

14.向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)；经2 s后达到平衡，测得C气体的浓度为0.6 mol·L－1。下列说法中正确的是(　　)

①用物质A表示该反应的平均速率为0.2 mol·L－1·s－1

②用物质B表示该反应的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1

③平衡时物质A与B的转化率相等

④平衡时物质B的浓度为0.2 mol·L－1

A． ①②③

B． ①③

C． ②④

D． ①④

15.如图是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是(　　)

A． 铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能

B． 电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板

C． 电池工作时，负极反应为Pb－2e－===Pb2＋

D． 电池工作时，H＋移向PbO2板

二、实验题(共3小题)                                                                          

16.将V1mL 1.0  mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。请按要求填空：

(1)该实验表明此反应________(填“吸收”或“释放”)能量，即________能可以转化为________能，通过图示分析可以得出做该实验时，环境温度________(填“高于”“低于”或“等于”)22  ℃。

(2)根据图示计算该NaOH溶液的浓度约是________ mol·L－1。

(3)如图所示，在锥形瓶内放置装有水的小试管，往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体、②浓硫酸、③铵固体、④NaCl固体，其中能使a端液面高于b端液面的是________(填序号)。

17.某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。

试根据上表中的实验现象回答下列问题：

(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)？________。

(2)由实验3完成下列填空：

①铝为________极，电极反应式：_________________________________________

_______________________________________________________________；

②石墨为________极，电极反应式：________________________________

________________________________________________________________；

③电池总反应式：_________________________________________________。

(3)实验4中铝作负极还是正极？________，理由是_______________________

____________________________________________________。

写出铝电极的电极反应式：________________________________________

______________________________________________________________。

(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：____________________________

_____________________________________________________________。

(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_________

_____________________________________________________________。

18.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滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：

(1)写出反应的化学方程式：___________________________________________________。

(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_____________________________________。

(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因)________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________。

(4)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？(答出两种方案)

①第一种方案是________________________________________________________________；

②第二种方案是_______________________________________________________________。

(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。

(6)该反应在常温下就可进行，说明_______________________________________________。

三、计算题(共3小题)                                                                          

19.断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。

(1)1 mol氮气完全反应生成氨气时的能量变化是多少？

(2)1 mol氢气完全反应生成氨气时的能量变化是多少？ (不考虑可逆反应)

20.将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)鸠xC(g)＋2D(g)，5 min 后测得c(D)＝0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝1∶2，C的反应速率是 0.15 mol·L－1·min－1。

(1)B的反应速率v(B)＝______________，x＝________。

(2)A在5 min末的浓度是________。

(3)此时容器内的压强与开始时之比为________。

21.把1  mol X气体和0.5  mol Y气体混合于2  L密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)鸠nZ(g)＋2W(g)，2  min末生成0.2  mol W，若测得以Z的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.1  mol·L－1·min－1，试计算：

(1)前2  min内，用X表示的平均反应速率。

(2)2 min末时Y的转化率。

(3)化学方程式中Z的化学计量数n。

四、填空题(共3小题)                                                                          

22.原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。

(1)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：

①下列说法正确的是________。

A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置

B．乙中铜片上没有明显变化

C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少

D．两烧杯中溶液的 pH 均增大

②在相同时间内， 两烧杯中产生气泡的速度：甲________乙(填“>”“<”或“＝”)。

③请写出图中构成原电池的负极电极反应式：________________________________。

④当甲中溶液质量增重31.5  g时，电极上转移电子数目为________。

(2)图丙为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是KOH。通甲烷一极的电极反应方程式为____________________________________________________________。

23.已知：氢气和氧气的混合气体遇火星即发生爆炸生成水；水在1 000 ℃以上持续加热分解为氢气和氧气；水电解生成氢气和氧气。试回答下列问题：

(1)氢气和氧气化合生成水的反应是____________(填“放热”或“吸热”)反应，氢气和氧气的总能量__________(填“大于”或“小于”)水的总能量，此反应中化学能转化为______能。

(2)水在高温下分解的反应为______________(填“放热”或“吸热”)反应，反应中热能转化为____________能。电解水的过程是____________能转化为______________能的过程。

24.加入0.1 mol的二氧化锰粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g·mL－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。

回答下列问题：

(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为____________________________________

______________________________________________________________________________。

(2)解释反应速率变化的原因______________________________________________________

______________________________________________________________________________。

(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度______________。

(4)反应进行到2分钟时，过氧化氢的质量分数是__________。

答案解析

1.【答案】D

【解析】生成1 mol溴化氢时需要0.5 mol氢气与0.5 mol溴蒸汽反应，369 kJ—(0.5 mol×436  kJ·mol－1＋0.5  mol×akJ·mol－1)＝51  kJ，a＝200。

2.【答案】C

【解析】化学反应有新的物质生成，分子种类一定变化，但分子数目不一定发生改变；根据质量守恒定律，化学反应过程中，原子的种类和数目一定不能发生改变；化学反应的实质是旧化学键的断裂，新化学键的形成，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成需要释放能量；物质具有的能量与物质的物质的量有关，化学反应中能量变化也与参与反应的物质的量有关。

3.【答案】C

【解析】锌比铜活泼、形成原电池反应时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn－2e－===Zn2＋，铜为正极，发生还原反应，电极方程式为2H＋＋2e－===H2↑，由此可以知道，电子由负极经外电路流向正极，电子不能进入电解质溶液中；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；综上所述，只有C项正确。

4.【答案】A

【解析】①基本规律：正反应速率和逆反应速率相等，或各组分的物质的量、体积分数、质量分数、浓度等不再变化时，反应达到平衡状态。

②对于体积变化的气体反应，容器内气体的总物质的量、气体的总压强、混合气体的平均相对分子质量等不再变化时，反应达到平衡状态。

③恒温恒容时，混合气体的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度始终保持不变，无法判断反应是否达到平衡状态。

④氧气的生成速率为nmol·L－1·s－1(正反应速率)与二氧化氮的生成速率为2nmol·L－1·s－1(逆反应速率)之比为1∶2，等于其化学计量数之比，反应达到平衡状态。生成氧气和生成一氧化氮同为正反应，无法判断正反应速率和逆反应速率是否相等。

5.【答案】D

【解析】由银锌电池放电反应方程式可知，锌的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，锌为负极。

6.【答案】C

【解析】A项，根据原电池工作原理，化合价升高，失电子的作负极，即铝单质作负极，则Ag2O作电池的正极，正确；B项，根据电池总反应，铝的化合价升高，被氧化，正确；C项，根据原电池工作原理，外电路电子从负极流向正极，由铝流向氧化银，错误；D项，根据原电池工作原理，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即OH－移向铝极，正确。

7.【答案】B

【解析】化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成，其能量变化取决于旧键断裂吸收能量与新键形成释放能量的相对大小；化学反应中的能量变化有热能、光能、电能等多种表现形式；根据反应过程中能量的变化(吸收热量或放出热量)，化学反应可分为吸热反应和放热反应。

8.【答案】B

【解析】酒精燃烧的过程中是将酒精内部的化学能部分转化为热能与光能。

9.【答案】C

【解析】反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示，所以该反应物的反应速率＝＝0.05 mol ·L－1·s－1。

10.【答案】D

【解析】水的分解是吸热反应，A错误；氢能源由于受贮存和运输等因素的，还未普遍使用，但有巨大的开发利用价值，B、C错误；2 mol H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol H2O，并放出大量的热，D正确。

11.【答案】B

【解析】根据燃烧化学方程式可知，燃烧单位体积的甲烷比液化石油气消耗氧气更少。若原来烧天然气的灶具要改烧液化石油气时，必须增大空气进入量或减少石油气进入量。

12.【答案】B

【解析】化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量，通常用单位时间内生成或消耗某物质的物质的量浓度的变化来表示，常用的单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1，在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

13.【答案】C

【解析】一般来说，金属与水或酸反应产生氢气越剧烈、金属最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属的活动性就越强；相对活泼的金属能从盐溶液中置换出不活泼金属；当两种金属为电极构成原电池时，负极为相对活泼的金属。

14.【答案】B

【解析】由题意，平衡时生成C的物质的量为0.6 mol·L－1×2  L＝1.2 mol，根据方程式和有关数据列三段式：

所以①用物质A表示该反应的平均反应速率为＝0.2  mol·L－1·s－1，正确；②用物质B表示该反应的平均反应速率为＝0.1  mol·L－1·s－1，错误；③平衡时物质A与B的转化率分别为×100%＝40%、×100%＝40%，所以平衡时物质A与B的转化率相等，正确；④平衡时物质B的浓度为＝0.3  mol·L－1，错误。综上，①③正确。

15.【答案】C

16.【答案】(1)释放　化学　热　低于　(2)1.5　(3)③

【解析】(1)当5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反应时，此时最终溶液的温度为22 ℃，所以做该实验时，环境温度应低于22 ℃。(2)30 mL HCl溶液和20 mL NaOH溶液恰好完全反应，c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1。(3)当a端高于b端时，则c处压强减小，温度降低，所以只有铵固体合适。

17.【答案】(1)否

(2)①负　2Al－6e－===2Al3＋　②正

6H＋＋6e－===3H2↑　③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

(3)负极　在NaOH溶液中，活动性Al＞Mg　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O

(4)Al在浓中发生钝化，Zn在浓中发生反应，被氧化，即在浓中活动性Zn＞Al，Al是原电池的正极

(5)①另一个电极材料的活动性；②电解质溶液

【解析】在稀盐酸中的活动性Mg＞Al、Al＞Cu。由实验1和2可知，原电池中电流表指针是偏向正极。在实验3中电流表指针偏向石墨，由上述规律可知，Al是负极，石墨是正极，化学反应是Al失去电子被氧化为Al3＋，盐酸中的H＋得到电子被还原为H2。在NaOH溶液中活动性Al＞Mg，则Al是负极，Mg是正极。Al在浓中发生钝化，Zn在浓中被氧化，即在浓中活动性Zn＞Al，Zn是负极，Al是正极，所以在实验5中电流表指针偏向铝。

18.【答案】(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋10H2O＋2NH3↑　

(2)使反应物充分混合，迅速发生反应

(3)①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)

(4)①在烧杯内的反应物中插入温度计，反应后温度计的示数下降，说明该反应是吸热反应

②用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明该反应为吸热反应

(5)吸收　吸收　>　放出

(6)有的吸热反应不需要加热也可发生

【解析】氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是典型的吸热反应。实验开始时要用玻璃棒迅速搅拌，其原因是使反应物充分混合，迅速发生反应。由于温度降低，使玻璃片上的水结冰与烧杯粘结。

19.【答案】(1)放出92 kJ能量　(2)放出30.67 kJ能量

20.【答案】(1)0.05 mol·L－1·min－1　3　(2)0.5 mol·L－1　(3)11∶10　

【解析】(1)5  min后测得c(D)＝0.5 mol·L－1，C的反应速率是0.15 mol·L－1·min－1，生成C的浓度是0.75 mol·L－1，所以根据物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x＝3。化学反应速率之比等于相应的化学计量数之比，则B的反应速率v(B)＝0.05 mol·L－1·min－1。(2)设A和B的起始浓度均是ymol·L－1，则剩余A与B的浓度分别是(y－0.75)mol·L－1、(y－0.25)mol·L－1,5 min后c(A)∶c(B)＝1∶2，则y－0.25＝2y－1.5，解得y＝1.25，所以A在5 min末的浓度是0.5 mol·L－1。(3)此时容器内的压强与开始时之比为＝。

21.【答案】(1)v(X)＝0.075  mol·L－1·min－1

(2)α(Y)＝20%　(3)n＝4

【解析】根据三段式解题

3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)

起始浓度(mol·L－1)  0.5    0.25               0     0

变化浓度(mol·L－1)  0.15   0.05             0.05n0.1

0.35    0.2             0.05n0.1

(1)根据2  min末生成0.2  mol W，则消耗X  0.3 mol，v(X)＝0.3  mol÷(2 L×2 min)＝0.075  mol·L－1·min－1。

(2)α(Y)＝0.05÷0.25×100%＝20%。

(3)根据v(Z)＝Δc÷Δt＝0.05nmol·L－1÷2  min＝0.1  mol·L－1·min－1，解得n＝4。

22.【答案】(1)①BD　②>　③Zn－2e－===Zn2＋　④NA　(2)CH4＋10OH－－8e－===＋7H2O

【解析】(1)①甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，选项A错误；乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上没有明显变化，选项B正确；甲中铜片作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，乙中锌片和氢离子发生置换反应，所以质量减少，选项C错误；两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度均减小，选项D正确；②甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲＞乙；③锌的金属性强于铜，锌作为负极，原电池的负极电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；④甲中正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，溶液质量增重31.5 g(32.5 g－1  g)时，消耗0.5 mol Zn，电极上转移电子数目为NA。(2)通甲烷的一极为负极，碱性条件下甲烷失电子生成碳酸根离子，电极反应方程式为CH4＋10OH－－8e－===＋7H2O。

23.【答案】(1)放热　大于　热

(2)吸热　化学　电　化学

【解析】氢气和氧气的混合气体遇火星即发生爆炸生成水是放出的热量太多以至于发生爆炸，由此判断为放热反应，则反应物的总能量要大于生成物的总能量，将化学能转化成热能。而它的逆反应水的高温(电解)分解应为吸热反应，反应物的总能量要小于生成物的总能量，将热(电)能转化成化学能。

24.【答案】(1)D>C>B>A

(2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度越来越小，反应速率越来越小

(3)0.107 mol·L－1

(4)0.083%

【解析】(1)曲线斜率越大，反应速率越大。

(2)随着反应的进行，反应物过氧化氢的浓度逐渐减小，其反应速率逐渐减小。

(3)过氧化氢的分解反应为2H2O22H2O＋O2↑，由图像可知50 mL过氧化氢溶液分解产生60 mL氧气，n(H2O2)＝×2≈0.005  36 mol，c(H2O2)＝≈0.107 mol·L－1。

(4)反应进行到2分钟时，产生氧气45 mL，氧气的物质的量＝≈0.002  01 mol，氧气质量＝0.002 01 mol×32  g·mol－1≈0.0  3 g：

反应消耗过氧化氢的物质的量＝0.002 01 mol×2＝0.004  02 mol，此时过氧化氢的物质的量＝0.005 36 mol－0.004  02 mol＝0.001 34 mol，过氧化氢的质量分数＝×100%≈0.083%。