化学反应与能量测试题 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx

《化学反应与能量测试题 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学反应与能量测试题 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第六章化学反应与能量测试题 一、单选题（共20题）1我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下：下列说法不正确的是（）A过程吸收能量，过程放出能量B该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率C生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%DCH4CH3COOH过程中，有C-H键发生断裂2下列反应既属于放热反应，又属于非氧化还原反应的是A锌与稀盐酸反应制取氢气B灼热的炭与二氧化碳反应C与盐酸的中和反应D铝热反应3下列反应中既属于氧化还原反应，又属于离子反应和放热反应的是A氢气在氯气内燃烧BNa2O2溶于水C碳和水蒸气反应DNaHCO3溶液中滴加稀

2、盐酸4反应，经2min，B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示正确的是A用A表示的反应速率是0.4mol/LB分别用B、C、D表示的反应速率其比值是321C在2min末的反应速率，用B表示是D前2min，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的5t时，在一个体积为2 L密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是物质起始2分钟4分钟6分钟A2 mol1.4 molB6 mol4.2 molC0 mol2.7 molA前2分钟内，A的反应速率为B4分钟时，反应已达到平衡状态C升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D该反应达到

3、平衡后其限度无法改变6NOCl常用于有机合成，其合成原理为，反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是A2molNO和1mol具有的能量是104kJB该过程的热化学方程式是kJmolC该反应中若生成液态2mol放出热量小于76kJD形成1mol中的化学键吸收热量90kJ7T时，在恒容的密闭容器中通入一定量的NO和CO，发生反应：2NO+2CO2CO2+N2；测得NO和CO的浓度如下表：时间/s0246c/molL1NO1.000.250.100.10CO3.602.852.702.70下列说法中，正确的是A02s内，用NO表示的平均速率为0.125molL1s1B若使用催化剂，2s时的

4、c(NO)将大于0.25mol/LC若升高温度，反应到达平衡的时间将缩短D4s时，反应恰好达到该条件下的最大限度8下列实验装置能达到相应实验目的的是A装置用于验证反应是否有CO2生成B装置用于用标准NaOH溶液测定盐酸浓度C装置用于制备少量含NaClO的消毒液D装置用于比较铜、铁活泼性强弱9在一密闭容器中充入一定量的N2和H2，经测定反应开始后的2s内氮气的平均速率：，则2s末NH3的浓度为A0.60mol/LB0.50 mol/LC0.45 mol/L D0.55 mol/L 10已知：N2(g)+3H2(g)2NH3 反应1molN2放出92.4kJ的热量.在恒容密闭容器内，投入2molN

5、2和6molH2发生反应，当反应达到平衡状态时，下列说法不正确的是A其他条件不变，升高温度，平衡被破坏，逆反应速率增大，正反应速率减小B一定存在2v(H2)正=3v(NH3)正C若容器内有 1mol NH3生成，则放出热量46.2kJD容器内混合气体压强不再发生变化11某研究小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如表所示。实验编号水果种类电极间距离电流番茄1番茄2苹果2下列说法中不正确的是A该实验所用的装置实现了化学能向电能的转化B该实验所用装置中，负极的材料为锌片C实验和表明水果种类对电池电流的大小有影响D该实验的目的是研究水果种类和电极间距对电池电流的影响12在不同浓

6、度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表，v的单位为mol/(Lmin)。下列判断错误的是（ ）A318.2 K，蔗糖起始浓度为0.400 mol/L，10 min后蔗糖浓度略大于0.376 mol/LBbK时，若蔗糖的浓度为0.35 mol/L，则v=1.26 mmol/(Lmin)Cb318.2D若同时改变反应温度和蔗糖的浓度，则v肯定变化13下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列叙述中，正确的说法有几项 Mg（s）所具有的能量高于MgX2（s）所具有的能量MgCl2电解制Mg（s）和Cl2（g）是吸热过程热稳定性：MgI2MgBr2MgCl2MgF2常

7、温下氧化性：F2Cl2Br2I2A1项B2项C3项D4项14与在催化剂表面经历如下过程生成。下列说法正确的是A中破坏的均是非极性键B是与反应生成的过程C、均为吸热过程D合成氨的反应是吸热反应15在恒容的密闭容器内，t时发生反应：，下列表述能作为反应达到化学平衡状态标志的是A混合气体的密度不再改变B单位时间内生成的同时，生成C混合气体的平均相对分子质量不再改变D16下列过程能实现化学能转化为电能的是（）A蜡烛燃烧B光合作用C手机电池工作D天然气加热水17比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中若催化剂的质量均控制在0.1g，6%的H2O2溶液均取5 mL，可选择的实验装置是A

8、BCD18为了研究外界条件对分解反应速率的影响，某同学在相应条件下进行实验，实验记录如下表：实验序号反应物温度催化剂收集V mL气体所用时5mL5%溶液252滴t15mL5%溶液452滴t25mL10%溶液252滴t35mL5%溶液25不使用t4下列说法中，正确的是A通过实验，可研究温度对反应速率的影响B所用时间：C通过实验，可研究催化剂对反应速率的影响D反应速率：BCDBACDBCCABDDABDC20已知2H2+O22H2O，关于该反应的下列说法错误的是A该反应是一个放热反应B参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量C水分解为氢气和氧气需要吸收能量D断键所吸收的能量高于成键所放

9、出的能量二、非选择题（共5题）21可逆反应等同于可逆过程吗？ 22甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:反应(主) :CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) H1=+49kJ/mol反应(副) :H2(g)+ CO2(g) CO(g)+ H2O(g) H2=+41kJ/mol温度高于300则会同时发生反应: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) H3（1）计算反应的H3= 。（2）反应1能够自发进行的原因是 ，升温有利于提高CH3OH转化率，但也存在一个明显的

10、缺点是 。（3）右图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。随着温度的升高,CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是 (填标号)。A反应逆向移动B部分CO 转化为CH3OHC催化剂对反应的选择性低D催化剂对反应的选择性低随着温度的升高，CH3OH 实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是 。写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施 。（4）250，一定压强和催化剂条件下，1.00molCH3OH 和1.32molH2O 充分反应(已知此条件下可忽略反应 ),平衡时测得H2为2.70mol,CO有0.030mol,试求反应中CH3OH 的转化

11、率 ，反应的平衡常数 (结果保留两位有效数字)23接触法制硫酸工艺中，其主反应在450并有催化剂存在下进行：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-190kJ/mol（1）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 A (O2)正=2 (SO3)逆B容器中气体的平均分子量不随时间而变化C容器中气体的密度不随时间而变化D容器中气体的分子总数不随时间而变化（2）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18mol，则 (O2) = mol.L-1.min-1；若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，

12、则平衡 移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向” 或“不”)，再次达到平衡后， moln(SO3) mol。24（1）家用炒菜铁锅用水清洗放置后会出现红棕色的锈斑，某同学欲对其原理及条件进行分析。该同学准备了下列实验用品：20%的NaCl溶液、蒸馏水、酚酞试液、KSCN溶液、新制氯水、纯铁丝、碳棒、U形管导线等；请设计一个实验方案验证铁被腐蚀的电极产物，简述操作过程并写出溶液中有关反应的离子方程式： ， 。（2）将一铜棒和碳棒用导线连接后，插入盛有20%NaCl溶液的U形管中。若该装置不是原电池，请说明原因： 。（如果回答此题，则下面的不用回答）。若该装置是原电池，请采取适当的措施（电极材料、

13、溶液浓度均不变）来提高电池的放电效率： 。25回答下列问题(1)在400时，将一定量的AB2和14molB2压入一个盛有催化剂的10L密闭容器中进行反应：2AB2+B2 2AB3，已知2min后，容器中剩余2molAB2和12molB2，则：反应中消耗了 molAB2，2min后AB3的物质的量浓度是 。2min内平均反应速率：v(B2)= 。发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为： 。(2)某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。Z的产率是 。由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为 。若三种物质都是气体，则平衡时X所占体积的百分比为 。参

14、考答案：1BA. 过程能量变高，吸收能量，过程能量降低，放出能量，的焓值降低，过程为放热过程，故A正确；B. 该催化剂可有效提高反应物速率，但不能提高平衡转化率，故B错误；C. 图中分析，1mol甲烷和1mol二氧化碳反应生成1mol乙酸，生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%，故C正确；D.图中变化可知甲烷在催化剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键，必有C-H键发生断裂，故D正确；故选B。【点睛】本题考查了化学反应过程的分析、反应过程中催化剂作用和能量变化、化学键的变化，解题关键：注意题干信息的理解应用，易错点B，催化剂可有效提高反应物速率，但不能提

15、高平衡转化率。2CA活泼金属与酸反应属于放热反应，因此锌与稀盐酸反应制取氢气属于放热反应，Zn和H元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，A不符题意；B灼热的炭与二氧化碳反应属于吸热反应，B不符题意；C中和反应属于放热反应，中和反应属于复分解反应，属于非氧化还原反应，C符合题意；D铝热反应属于放热反应，同时属于氧化还原反应，D不符题意；答案选C。3BA氢气与氯气反应为非离子反应，故A不符合题意；BNa2O2溶于水生成氢氧化钠和水，是氧化还原反应、离子反应、放热反应，故B符合题意；C碳和水蒸气反应不是离子反应，是吸热反应，故C不符合题意；DNaHCO3溶液中滴加稀盐酸不是氧化还原反应，故D不符合题

16、意；答案选B。4BAA是固体，反应过程浓度不变，不作为表示反应速率的物质，其速率的单位也不对，A错误；B反应速率之比等于化学计量数之比，B正确；C反应速率是指某一时段内的平均速率，不是某刻的瞬时速率，C错误；D反应过程反应物逐渐减小，所以正反应速率逐渐减小，生成物逐渐增多，所以逆反应速率逐渐增大，D错误；故答案选B。5BA物质A的状态是固体，其浓度不变，因此不能用A物质不是该化学反应的反应速率，A错误；B反应进行4 min时B物质的物质的量减少1.8 mol，根据物质反应转化关系可知同时产生C的物质的量为=2.7 mol，反应进行到6 min时C的物质的量仍然是2.7 mol，说明在4 min

17、时该反应已经达到了平衡状态，B正确；C升高温度，无论是放热反应还是吸热反应的化学反应速率都会增大，因此升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，C错误；D化学反应限度是在一定条件下维持，当外界条件发生改变时，化学反应限度被破坏，就会建立新条件下新的化学反应限度，D错误；故合理选项是B。6BA由图中的数据不能计算2molNO和1mol具有的能量，A错误；B焓变等于反应物的活化能和生成物活化能之差，该过程的热化学方程式是kJmol，B正确C气态变为液态放出热量，该反应中若生成液态2molNOCl(g)放出热量大于76kJ，C错误；D形成化学键放出热量，则形成1molNOCl(g)D中的化学键放出

18、热量90kJ，D错误；故选B。7CA02s内，用NO表示的平均速率为molL1s1，故A错误；B使用催化剂，反应速率加快，NO为反应物，则2s时的c(NO)将小于0.25mol/L，故B错误；C升高温度，反应速率加快，则反应到达平衡的时间将缩短，故C正确；D由图示数据知，4s时反应物的浓度不在改变，达到了平衡状态，则反应达到到该条件下的最大限度，但不能说明恰好此刻达到，故D错误。故选C。8DA木炭与浓硫酸加热反应可生成二氧化硫，二氧化硫也可与澄清石灰水反应使澄清石灰水变浑浊，故A错误；B有活塞的滴定管为酸式滴定管，NaOH标准液应装在碱式滴定管中，故B错误；C上端与电源正极相连为阳极，阳极上氯

19、离子放电生成氯气，阴极上生成氢气和NaOH，上端生成的氯气无法接触到NaOH，无法制备消毒液，故C错误；D图示装置为原电池装置，根据电流表可判断形成的原电池的正负极，若Fe为负极，Cu为正极，可说明铁比铜活泼，故D正确；故答案为D。9A反应开始后的2s内氮气的平均速率：，化学计量数之比等于化学反应速率之比，氨气的初始浓度为0，所以2s末氨气的浓度为，答案选A。10AA升高温度正、逆反应速率都增大，故A错误；B任意时刻都符合速率之比等于物质的量之比，所以一定存在2v(H2)正=3v(NH3)正，故B正确；C由反应的热化学方程式可知，有2mol NH3生成，则放出热量 92.4 kJ，所以若容器内

20、有1mol NH3生成，则放出热量46.2kJ，故C正确；D该反应为气体总量减小的反应，容器内混合气体压强不再发生变化时，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态，故D正确；故选A。11CA该实验所用的装置为原电池装置，故可实现了化学能向电能的转化，A正确；B该实验所用装置中，由于Zn比铜活泼，故负极的材料为锌片，B正确；C实验和除了水果的种类不同之外，电极间的距离也不同，故不能得出水果种类对电池电流的大小有影响，应该实验和才能得出结论，C错误；D实验和研究电极间距对电池电流的影响，实验和研究水果种类对电池电流的影响，D正确；故答案为：C。12DA. 由表可知温度由318.2328.2，在浓度相

21、同的情况下=0.4，确定a，随着反应的进行，速率逐渐减小；B. 由标准数据可知相同温度下，反应速率与浓度呈正比；C. 相同浓度时，温度越高，则反应速率越大；D. 由表可知温度由318.2b，浓度由0.3mol/L0.5mol/L，速率相等。A. 由表可知温度由318.2328.2，在浓度相同的情况下=0.4；则a=0.46=2.4，如保持速率不变，则10 min后蔗糖浓度等于0.376 mol/L，随着反应的进行，速率逐渐减小，则10min后蔗糖浓度略大于0.376 mol/L，A正确；B. 由标准数据可知相同温度下，反应速率与浓度呈正比，b K时，速率与浓度比值为=3.6，则b K时，若蔗糖

22、的浓度为0.35 mol/L，则v=0.35 mol/(Lmin)3.6=1.26 mol/(Lmin)，B正确；C. 相同浓度时，温度越高，则反应速率越大，对比318.2和b的数据可知，bt3，B错误；C实验中，采用了催化剂，其他条件均相同，可研究催化剂对反应速率的影响，C正确；D实验相比，中浓度大，且使用了催化剂，则中反应速率快，D错误；故选C。19B原电池中较活泼的金属作负极，发生氧化反应，较不活泼的金属作正极，发生还原反应，据此分析解题。A、B相连时A为负极，说明A比B活泼，C、D相连时，电流由DC，D为正极，C为负极，说明C比D活泼，A、C相连时，C极上产生大量气泡，A为负极，C为正

23、极，故A比C活泼；B、D相连时，D极发生氧化反应，D为负极，B为正极，说明D比B活泼，故这四种金属的活动顺序是ACDB，故答案为：B。20DA所有燃烧反应都是放热反应，则H2在O2中的燃烧反应为放热反应，A正确；B由于该反应是放热反应，则参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量，B正确；C由于该反应是放热反应，则H2O分解为H2和O2的反应是吸热反应，即水分解为氢气和氧气需要吸收能量，C正确；D由于该反应是放热反应，故断键所吸收的能量低于成键所放出的能量，D错误；答案选D。21不等同。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化可逆反应与可逆过程不能等同。可逆过程包括物理

24、变化和化学变化，而可逆反应是化学反应的一种类型，其属于化学变化，因此二者不能等同。22 +90kJ/mol 反应为熵增加的反应 CO含量升高，破坏燃料电池的交换膜 C 升温反应速率加快 其它条件不变，提高n(水)/n(甲醇)的比例 (或其它条件不变，选择更合适的借化剂) 91% 5.610-3（1）反应加上反应得到：CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)H3= +90kJ/mol。（2）反应自发进行的要求是G=HTs0，此反应的H0，所以反应自发进行的原因就是s0，即反应为熵增反应。升温会促进反应的发生，提高CO的含量，而CO会破坏该电池的交换膜。（3）工业生产中，一般不会等待反应达到平衡

25、后再进行下一道工序，多数都是进行一段时间的反应就将体系取出，所以一般来说，反应的速度越快，取出的体系就越接近应该达到的平衡态。随着反应温度的升高，速度加快，但是CO的生产率并没有接近反应的平衡态，说明该反应使用的催化剂对于反应几乎没有加速作用，所以选项C正确，选项D错误。三个反应都吸热，所以升温都正向移动，不会促进CO转化为甲醇，选项A、选项B都错误。由的叙述可以得到答案为：升温反应速率加快。加入水蒸气，可以调高甲醇的转化率，同时使反应的平衡向逆反应方向移动，从而降低了CO的生成率。加入更合适的催化剂，最好只催化反应，不催化反应，这样也能达到目的。（4）达平衡时CO有0.03mol，根据反应得

26、到参与反应的氢气为0.03mol，所以反应生成的氢气为2.73mol（平衡剩余氢气2.7mol），根据反应，消耗的甲醇为0.91mol，所以甲醇转化率为91%。根据反应的数据，消耗的水为0.91mol，生成的CO2为0.91mol，则剩余1.32-0.91=0.41mol水，在反应中应该消耗0.03molCO2，生成0.03molCO和0.03mol水，所以达平衡时，水为0.41+0.03=0.44mol，CO2为0.91-0.03=0.88mol。所以反应的平衡常数为（设容器体积为V）。23 BD 0.036 向正反应方向 0.36 0.40（1）A用不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学

27、计量数之比能说明反应处于平衡状态，2 (O2)正=(SO3)逆能说明反应达到平衡状态， (O2)正=2(SO3)逆说明反应没有达到平衡状态，A不选；B建立平衡的过程中气体的总质量始终不变，气体物质的量变化，容器内气体的平均分子量变化，容器中气体的平均分子量不随时间而变化说明反应达到平衡状态，B选；C建立平衡的过程中气体的总质量始终不变，在恒容密闭容器中，气体的密度始终不变，容器中气体的密度不随时间而变化不能说明反应达到平衡状态，C不选；D该反应是气体分子数发生变化的反应，容器中气体的分子总数不随时间而变化时能说明反应处于平衡状态，D选；答案选BD。（2）根据三段式2SO2(g)+O2(g)2S

28、O3(g) 起始物质的量（mol）0.200.100变化物质的量（mol）0.180.090.18平衡物质的量（mol）0.020.010.18则(O2)= 0.09mol（5L0.5min）=0.036 molL-1min-1；若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2（相当于起始物质的量为原起始物质的量的两倍，相当于增大压强），若平衡不移动，则SO3的物质的量为0.36mol，而增大压强，平衡向正反应方向移动，故0.36moln(SO3)，若SO2全部转化为SO3，SO3的物质的量为0

29、.40mol，但可逆反应不能进行到底，所以再次达到平衡后，0.36moln(SO3)0.40 mol。24 用导线连接纯铁丝和碳棒后插入盛有20%溶液的U形管中，放置一段时间后，向插入纯铁丝的一端滴入12滴KSCN溶液，无明显变化，再滴入新制氯水，溶液显红色，证明负极有生成， ，= 向插入碳棒的一端滴入酚酞试液，溶液显红色，证明有生成 向插入碳棒一侧的溶液中通入氧气或空气。(1)为加速腐蚀，实验应选用20%的NaCl溶液作电解质溶液，以纯铁丝和碳棒作两极，分别对两极产物和进行检验。(2)该装置具备构成原电池的基本条件，所以该装置是原电池，在正极上发生还原反应的是空气中的，要加快反应速率，可增大

30、的浓度。(1)为加速腐蚀，实验应选用20的NaCl溶液作电解质溶液，以纯铁丝和碳棒作两极，分别对两极产物Fe2+和OH-进行检验，具体操作为：用导线连接纯铁丝和碳棒后插入盛有20%NaCl溶液的U形管中，放置一段时间后，向插入纯铁丝的一端滴入12滴KSCN溶液，无明显变化，再滴入新制氯水，溶液显红色，证明负极有Fe2+生成，相关的离子方程式为2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3，向插入碳棒的一端滴入酚酞试液，溶液显红色，证明有OH-生成；(2)铜、碳和食盐水符合原电池的构成条件而构成原电池，铜易失电子作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀，所以该装置是原电池；在正

31、极上发生还原反应的是空气中的O2，要加快反应速率，可增大O2的浓度。25(1) 4 0.4mol/L 0.1mol/(Lmin) 10：9(2) 30% 38.9%（1）已知2min后，容器中剩余2molAB2和12molB2，因此消耗B2的物质的量是14mol-12mol=2mol，根据方程式可知反应中消耗了4molAB2，同时生成AB3是4mol，则2min后AB3的物质的量浓度是4mol10L=0.4mol/L。2min内平均反应速率v(B2)=0.1mol/(Lmin)。压强之比是物质的量之比，则发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为：。（2）达到平衡时消耗X的物质的量是1mol-0.7mol=0.3mol，消耗Y的物质的量是1mol-0.9mol=0.1mol，生成Z的物质的量是0.2mol，变化量之比是化学计量数之比，因此方程式为，所以Z的理论产量是，平衡时生成Z是0.2mol，所以Z的产率是100%=30%。根据以上分析可知该反应的化学方程式为。若三种物质都是气体，则平衡时X所占体积的百分比为100%38.9%。学科网（北京）股份有限公司