（新教材適用）2023-2024學年高中化學專題6化學反應與能量變化測評（A）

專題6測評(A)(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題:本題共8小題,每小題3分,共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.下列關于新能源汽車的說法中錯誤的是()。A.太陽能汽車屬于新能源汽車,直接將太陽能轉化為動能B.若汽車采用乙烯堿性燃料電池作為動力,則通入乙烯的電極是負極C.推廣或使用新能源汽車,可以減少化石燃料的燃燒和氮氧化物的排放D.液態(tài)儲氫技術的開發(fā)有利于發(fā)展氫能源電動機,從而帶來新能源汽車的升級答案:A解析:太陽能汽車是使用太陽能電池將太陽能轉化成電能,然后轉化成汽車的動能,A項錯誤;燃料電池中通入燃料的一極為負極,通入氧氣的一極為正極,B項正確;新能源汽車可以減少化石燃料的燃燒和氮氧化物的排放,C項正確;液態(tài)儲氫技術解決了氫氣儲存難、運輸難的問題,可以實現(xiàn)氫能的廣泛應用,D項正確。2.為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染,同時緩解能源危機,有關專家提出了利用太陽能制取氫能的構想。下列說法正確的是()。A.H2O的分解反應是放熱反應B.氫能源已被普遍使用C.2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2具有的總能量D.氫氣不易貯存和運輸,無開發(fā)利用價值答案:C解析:2H2O2H2↑+O2↑是吸熱反應,說明2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2具有的總能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸,所以氫能源利用并未普及,但發(fā)展前景廣闊。3.以下是幾種化學鍵的鍵能:化學鍵N≡NF—FN—F鍵能941.7154.8283.0下列說法中正確的是()。A.過程N2(g)2N(g)放出能量B.過程N(g)+3F(g)NF3(g)放出能量C.反應N2(g)+3F2(g)2NF3(g)的ΔH>0D.NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成,仍可能發(fā)生化學反應答案:B解析:A項,N2(g)2N(g)是斷裂化學鍵的過程,需要吸收能量,A項錯誤。B項,N(g)+3F(g)NF3(g)是形成化學鍵的過程,會釋放能量,B項正確。C項,N2(g)+3F2(g)2NF3(g)ΔH=(941.7+3×154.82×3×283.0)kJ·mol1=291.9kJ·mol1,C項錯誤。D項,任何化學反應均有舊鍵的斷裂和新鍵的形成,故D項錯誤。4.在一定條件下,將3molA和1molB投入容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末測得此時容器中C和D的濃度分別為0.2mol·L1和0.4mol·L1。下列敘述正確的是()。A.x=2B.2min時,B的濃度為0.4mol·L1C.0~2min內B的反應速率為0.2mol·L1·min1D.2min時,A的物質的量為1.8mol答案:D解析:2min末測得此時容器中C和D的濃度為0.2mol·L1和0.4mol·L1,根據(jù)濃度的變化量之比等于相應的化學計量數(shù)之比可知x=1,A項錯誤;根據(jù)化學方程式可知消耗B應該是0.2mol·L1,則2min時,B的濃度為1mol2L0.2mol·L1=0.3mol·L1,B項錯誤;0~2min內B的反應速率為0.2mol·L-12min=0.1mol·L1·min1,C項錯誤;根據(jù)化學方程式可知消耗A應該是0.6mol5.下列關于化學反應速率的說法中,正確的是()。A.用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時,改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率B.增加反應物的用量,一定會增大化學反應速率C.光是影響某些化學反應速率的外界條件之一D.對于任何化學反應,反應速率越大越好答案:C解析:常溫下鐵在濃硫酸中鈍化,得不到氫氣,A項錯誤;增加反應物的用量,不一定會增大化學反應速率,例如改變固體的質量,B項錯誤。6.在2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)的反應中,表示反應速率最大的是()。A.v(A)=0.5mol·L1·min1B.v(B)=0.6mol·L1·min1C.v(C)=0.35mol·L1·min1D.v(D)=0.4mol·L1·min1答案:D解析:將用B、C、D物質表示的化學反應速率換算成用A物質表示,然后進行比較。B項,v(A)=23v(B)=23×0.6mol·L1·min1=0.4mol·L1·min1;C項,v(A)=v(C)=0.35mol·L1·min1;D項,v(A)=2v(D)=2×0.4mol·L1·min1=0.8mol·L1·min7.化學電源在日常生活和高科技領域中都有廣泛應用。下列說法不正確的是()。A.甲:Zn2+向Cu電極方向移動,Cu電極附近溶液中H+濃度增加B.乙:正極的電極反應式為Ag2O+H2O+2e2Ag+2OHC.丙:鋅筒作負極,發(fā)生氧化反應,鋅筒會變薄D.丁:使用一段時間后,電解質溶液的酸性減弱,導電能力下降答案:A解析:Zn比Cu活潑,Zn作負極,Zn失電子變Zn2+,電子經(jīng)導線轉移到銅電極,銅電極上負電荷變多,吸引了溶液中的陽離子,因而Zn2+和H+向銅電極遷移,H+氧化性較強,得電子生成H2,因而Cu電極附近溶液中c(H+)減小,A項錯誤;Ag2O作正極,得到電子被還原成Ag,結合KOH溶液作電解質溶液,故電極反應式為Ag2O+H2O+2e2Ag+2OH,B項正確;Zn為較活潑電極,作負極,發(fā)生氧化反應,電極反應式為Zn2eZn2+,鋅溶解,因而鋅筒會變薄,C項正確;鉛蓄電池總反應式為PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l),可知放電一段時間后,H2SO4不斷被消耗,因而電解質溶液的酸性減弱,導電能力下降,D項正確。8.CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖所示,該電池中電解質為氧化釔氧化鈉,其中O2可以在固體介質NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是()。A.負極的電極反應式為CO+O22eCO2B.工作時電極b作正極,O2由電極a流向電極bC.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極bD.傳感器中通過的電流越大,尾氣中CO的含量越高答案:B解析:a為負極,b為正極,b極的電極反應式為O2+4e2O2,O2從正極流向負極,并在負極發(fā)生反應CO+O22eCO2,A項正確,B項錯誤;電流越大,說明轉移電子數(shù)目越多,參加反應的CO越多,D項正確。二、不定項選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分。每小題有一個或兩個選項符合題目要求,全部選對得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。9.如圖為研究金屬腐蝕的實驗。下列相關說法中正確的是()。A.食鹽水中有氣泡逸出B.鐵表面的反應為Fe2eFe2+C.紅色首先在食鹽水滴的中心出現(xiàn)D.該實驗研究的是金屬的電化學腐蝕答案:BD解析:由Fe、C與食鹽水形成原電池引起的金屬腐蝕是電化學腐蝕,D項正確;鐵為負極,發(fā)生的反應為Fe2eFe2+,B項正確;正極為C,電極反應為O2+4e+2H2O4OH,即C附近溶液顯堿性,首先變紅,C項錯誤;整個反應過程中沒有氣體生成,A項錯誤。10.等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應,測得在不同時間(t)內產(chǎn)生氣體體積(V)的變化情況如圖,根據(jù)圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是()。組別對應曲線c反應溫度/℃鐵的狀態(tài)1a30粉末狀2b30粉末狀3c2.5塊狀4d2.530塊狀A.第4組實驗的反應最慢B.第1組實驗中鹽酸的濃度可能大于2.5mol·L1C.第2組實驗中鹽酸的濃度可能等于2.5mol·L1D.第3組實驗的反應溫度低于30℃答案:D解析:根據(jù)圖像,第4組反應最慢,A項正確;采用控制變量法分析反應條件,第3、4組比較,第3組生成氫氣的速率較大,所以反應溫度高于30℃,D項錯誤;第1、2組與第4組相比較,由于鐵的狀態(tài)不同,使用粉末狀鐵反應速率大,不能判斷其鹽酸的濃度是否比第4組大,因此鹽酸的濃度有可能大于、等于或小于2.5mol·L1,B、C兩項正確。11.化合物Bilirubin(膽紅素)在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應,反應物濃度隨反應時間變化如圖所示,計算反應4~8min間的平均反應速率和推測反應16min時反應物的濃度,結果應是()。A.2.5μmol·L1·min1和2.0μmol·L1B.2.5μmol·L1·min1和2.5μmol·L1C.3.0μmol·L1·min1和3.0μmol·L1D.5.0μmol·L1·min1和3.0μmol·L1答案:B解析:分析圖像可知,在4~8min時間段內反應物的濃度由20μmol·L1下降到10μmol·L1,濃度變化量為10μmol·L1,故反應速率為10μmol·L-14min=2.5μmol·L1·min1。隨著反應的進行,反應物濃度逐漸減小,大致的變化規(guī)律是反應每進行4min,反應物濃度就降低一半,所以當反應進行到16min時,反應物的濃度降到大約2.12.向容積為2.0L的密閉容器中通入一定量的N2O4(無色氣體)和NO2(紅棕色氣體)的混合氣體,發(fā)生反應:N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,體系中各物質的物質的量隨時間變化如圖所示。下列有關說法正確的是()。A.64s時,反應未達到化學平衡狀態(tài)B.達到化學平衡前,混合氣體的顏色逐漸變深C.若該容器與外界無熱傳遞,則反應達到平衡前容器內氣體的溫度逐漸升高D.前100s內,用NO2表示的化學反應速率是0.008mol·L1·s1答案:AB解析:由圖可知,64s后二氧化氮和四氧化二氮的濃度依然發(fā)生改變,說明64s時正逆反應速率不相等,反應未達到化學平衡狀態(tài),A項正確;二氧化氮氣體為紅棕色,四氧化二氮氣體為無色,由圖可知,平衡前二氧化氮的濃度增大,混合氣體的顏色逐漸變深,B項正確;該反應為吸熱反應,若容器與外界無熱傳遞,則反應達到平衡前容器內氣體的溫度逐漸降低,C項錯誤;由圖可知,前100s內,二氧化氮的物質的量的變化量為(1.00.2)mol=0.8mol,則用二氧化氮表示的化學反應速率是0.8mol2.0L×100s=0.004mol三、非選擇題:本題共4小題,共52分。13.(8分)某種燃料電池的工作原理示意圖如圖所示,a、b均為惰性電極。(1)使用時,空氣從(填“A”或“B”)口通入。

(2)假設使用的“燃料”是甲醇(CH3OH),總反應式為2CH3OH+4OH+3O22CO32-+6H2O,則A口通入的物質為(3)b極反應式為。

(4)當電路中通過0.3mol電子時,消耗甲醇的質量為g。

答案:(1)B(2)甲醇(3)O2+2H2O+4e4OH(4)1.6解析:由電子流動方向可知a為負極,b為正極,空氣應從B口通入,甲醇從A口通入。14.(20分)(1)下列反應中,屬于放熱反應的是,屬于吸熱反應的是。

①煅燒石灰石②木炭燃燒③炸藥爆炸④酸堿中和反應⑤生石灰與水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐敗(2)用銅、銀與硝酸銀溶液設計一個原電池,此電池的負極是,負極的電極反應式是。

(3)用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸中,形成了原電池,工作一段時間,鋅片的質量減小了3.25g,銅表面析出了氫氣L(標準狀況),導線中通過mol電子。

(4)如圖1所示是NO2與CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2與CO反應的熱化學方程式:

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圖1圖2(5)化學反應的反應熱與反應物和生成物的鍵能有關。①已知:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=184.5kJ·mol1請?zhí)羁铡９矁r鍵H—HCl—ClH—Cl鍵能436.4242.7②圖2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氫化物時的反應熱數(shù)據(jù),根據(jù)反應熱數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種氫化物,試寫出硒與氫氣發(fā)生反應生成硒化氫的熱化學方程式:

。

(6)氫氣是一種高效、清潔的能源?？梢杂秒娊馑ㄖ苽錃錃?電解反應方程式為,能量轉化形式為。答案:(1)②③④⑤⑥①(2)銅Cu2eCu2+(3)1.120.1(4)NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)ΔH=234kJ·mol1(5)①431.8②Se(s)+H2(g)H2Se(g)ΔH=+81kJ·mol1(6)2H2O2H2↑+O2↑電能轉化為化學能解析:(4)根據(jù)NO2與CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖可知,反應物能量高于生成物能量,反應是放熱反應,ΔH=E1E2=134kJ·mol1368kJ·mol1=234kJ·mol1,所以NO2與CO反應的熱化學方程式為NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)ΔH=234kJ·mol1。(5)①ΔH=436.4kJ·mol1+242.7kJ·mol12E(H—Cl)=184.5kJ·mol1,解得:E(H—Cl)=431.8kJ·mol1。②根據(jù)元素周期律,同一主族元素非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,而能量越低越穩(wěn)定,所以a、b、c、d依次為H2Te、H2Se、H2S、H2O;b為硒化氫的生成熱數(shù)據(jù),則硒與氫氣發(fā)生反應生成硒化氫的熱化學方程式為Se(s)+H2(g)H2Se(g)ΔH=+81kJ·mol1。15.(12分)Ⅰ.化學反應中的反應熱(ΔH)與反應物和生成物的鍵能(E)有關。下表給出了一些化學鍵的鍵能?；瘜W鍵H—HN≡NOOO—HN—H鍵能436.4941.7500462.8a已知工業(yè)合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=92.4kJ·mol1,請回答下列問題。(1)表中a=。

(2)1molN2與3molH2充分反應,放出的熱量(填“>”“<”或“=”)92.4kJ。

Ⅱ.隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了普遍的重視。(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下圖表示該反應進行過程中能量的變化,該反應是(填“吸熱”或“放熱”)反應。(4)下列各項中,能說明CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)已達到平衡的是。

A.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發(fā)生變化B.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等C.一定條件下,單位時間內消耗1molCO2,同時生成1molCH3OHD.一定條件下,H2O(g)的濃度保持不變答案:(1)390.55(2)<(3)放熱(4)ABD解析:(1)根據(jù)ΔH=反應物的化學鍵斷裂吸收的能量生成物的化學鍵形成釋放的能量可知:436.4kJ·mol1×3+941.7kJ·mol12×3×akJ·mol1=92.4kJ·mol1,解得a=390.55。(2)由于合成氨的反應是可逆反應,1molN2與3molH2充分反應不能生成2mol氨氣,因此放出的熱量<92.4kJ。(3)根據(jù)圖像可知反應物總能量高于生成物總能量,因此該反應是放熱反應。(4)正反應氣體物質的量減小,恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發(fā)生變化說明反應達到平衡狀態(tài),A項正確;一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等,即正、逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),B項正確;一定條件下,單位時間內消耗1molCO2,同時生成1molCH3OH均表示正反應速率,不能說明反應達到平衡狀態(tài),C項