新教材化學人教版課時作業(yè)第六章化學反應與能量綜合素養(yǎng)測評

第六章綜合素養(yǎng)測評(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題：本題包括8小題，每小題3分，共24分，每小題只有一個選項符合題意。1．據報道，人類擬在太空建造巨大的集光裝置，把太陽光變成激光用于分解海水制氫：2H2Oeq\o(=,\s\up7(激光))2H2↑＋O2↑，下列說法正確的是()A．水的分解反應是放熱反應B．氫氣是一次能源C．使用氫氣作燃料將會增加溫室效應D．在這一反應中，光能轉化為化學能2．下列說法不正確的是()A．原電池負極被氧化B．任何化學反應都能設計成原電池C．化學反應的速率和限度均可通過改變化學反應條件而改變D．化學反應達到平衡狀態(tài)時，只要條件不改變，各物質的濃度就不再改變3.在如圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強，b為碳棒，關于此裝置的下列敘述不正確的是()A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大B．a是正極，b是負極C．導線中有電子流動，電子從a極到b極D．a極上發(fā)生了氧化反應4．如圖所示為800℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時濃度的變化，A．發(fā)生的反應可表示為2A(g)2B(g)＋C(g)B．前2minA的分解速率為0.1mol·L－1·min－1C．開始時，正、逆反應同時開始D．2min時，A、B、C的濃度之比為2315．下列圖示變化為吸熱反應的是()6．最新報道：科學家首次用X-射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程。反應過程的示意圖如下：下列說法正確的是()A．CO和O生成CO2是吸熱反應B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O生成了具有極性共價鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應的過程7．下列食品添加劑中，其使用目的與反應速率有關的是()A．抗氧化劑B．調味劑C．著色劑D．增稠劑8．一定溫度下，10mL0.40mol/LH2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A．0～6min的平均反應速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol/(L·min)B．6～10min的平均反應速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol/(L·min)C．反應至6min時，c(H2O2)＝0.30mol/LD．反應至6min時，H2O2分解了50%二、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意，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9．已知2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量484kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時吸收能量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時放出能量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時吸收能量為()A．920kJB．557kJC．436kJD．188kJ10．在密閉容器中進行反應：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質的濃度有可能是()A．c(Z)＝0.3mol·L－1B．c(Y2)＝0.5mol·L－1C．c(X2)＝0.2mol·L－1D．c(Y2)＝0.6mol·L－111．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關敘述正確的是()A．銅電極上發(fā)生還原反應B．電池工作一段時間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C．電池工作一段時間后，乙池溶液的總質量增加D．陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動，保持溶液中電荷平衡12．某種以30%KOH溶液為電解質的氫氧燃料電池的公共汽車已在北京街頭出現。下列有關該氫氧燃料電池的說法中，正確的是()A．H2在負極發(fā)生氧化反應B．供電時的總反應為2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2OC．氫氧燃料電池中H2和O2燃燒放出的熱量轉變?yōu)殡娔蹹．氫氧燃料電池不僅能量轉化率高，而且產物是水，屬于環(huán)境友好電池三、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13．(13分)在化學反應中，只有極少數能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol－1表示。請認真觀察下圖，然后回答下列問題。(1)圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)已知拆開1molH—H鍵、1molI—I鍵、1molH—I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ。則由1mol氫氣和1mol碘反應生成HI會________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。在化學反應過程中，是將________轉化為________。(3)下列反應中，屬于放熱反應的是________(填序號，下同)，屬于吸熱反應的是________。①物質燃燒②炸藥爆炸③酸堿中和反應④二氧化碳通過熾熱的碳⑤食物因氧化而腐?、轇a(OH)2·8H2O與NH4Cl反應⑦鐵粉與稀鹽酸反應14．(13分)工業(yè)合成氨反應：N2＋3H22NH3是一個放熱的可逆反應，反應條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。已知形成1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵放出的能量分別為436kJ、391kJ、946kJ。則：(1)若1molN2完全反應生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)熱量________kJ。(2)如果將1molN2和3molH2混合，使其充分反應，放出的熱量總小于上述數值，其原因是____________________________。(3)實驗室模擬工業(yè)合成氨時，在容積為2L的密閉容器內，反應經過10min后，生成10molNH3，則用N2表示的化學反應速率為________mol·L－1·min(4)一定條件下，當合成氨的反應達到化學平衡時，下列說法正確的是________。a．正反應速率和逆反應速率相等b．正反應速率最大，逆反應速率為0c．N2的轉化率達到最大值d．N2和H2的濃度相等e．N2、H2和NH3的體積分數相等f．反應達到最大限度15．(13分)【實驗目的】利用所學知識，設計原電池裝置?！緦嶒炗闷贰侩姌O：鎂條、銅片、鐵片等?！倦娊赓|】果汁(橙汁、蘋果汁、檸檬汁等)。【其他】導線、金屬夾、發(fā)光二極管、500mL燒杯。【實驗方案】①Cu—Mg原電池，電解質溶液為橙汁；②Cu—Fe原電池，電解質溶液為蘋果汁；③Fe—Mg原電池，電解質溶液為檸檬汁。【實驗操作】用導線分別將三種方案中的金屬片連接到金屬夾上，分別將金屬片兩兩插入到盛有果汁的三個500mL的燒杯中，將發(fā)光二極管兩端分別接在三種方案中金屬活動性不同的金屬夾上。觀察現象，連接方式如圖所示?！緦嶒灛F象】三種方案中發(fā)光二極管均發(fā)光?！緦嶒灲Y論】原電池把化學能轉變?yōu)殡娔堋；卮饐栴}：(1)連接裝置時活潑金屬接二極管的________極上，較不活潑金屬接二極管的________極上。(2)在方案①②中銅作電極情況：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在方案①③中鎂作電極情況：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在方案②③中鐵作電極情況：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)在方案③中負極反應為________________________________________________________________________，正極反應為________________________________________________________________________，總電池反應方程式為________________________________________________________________________。16．(13分)(1)在某一容積為2L的密閉容器中，某一反應中A、B、C、D四種氣體的物質的量n(mol)隨時間t(min)回答下列問題：①該反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②前2min用A的濃度變化表示的化學反應速率為________。在2min時，圖像發(fā)生改變的原因是________(填字母)。A．增大壓強B．降低溫度C．加入催化劑D．增加A的物質的量(2)在100℃時，將0.01mol的四氧化二氮氣體充入0.1L的密閉容器中發(fā)生反應，時間/s濃度/mol·L－1020406080100c(N2O4)/mol·L－10.1000.0700.050c3abc(NO2)/mol·L－10.0000.060c20.1200.1200.120試填空：①該反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，達到平衡時四氧化二氮的轉化率為________，表中c2________c3；a________b。(填“>”“<”或“＝”)②在0～20s內，四氧化二氮的平均反應速率為________，哪一時間段(指0～20、20～40、40～60、60～80、80～100s)反應速率最大？________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第六章綜合素養(yǎng)測評1．解析：水的分解反應是吸熱反應；H2是二次能源；H2是清潔能源，不會增加溫室效應。答案：D2．解析：原電池反應的本質是氧化還原反應，因此非氧化還原反應是不能設計成原電池的。答案：B3．解析：顯然，電極a、b與電解質溶液稀H2SO4組成原電池。因活潑性a>b(碳棒)，所以a為電池的負極，b為正極。電極反應式：a(負)極：a－ne－=an＋(氧化反應)b(正)極：nH＋＋ne－=eq\f(n,2)H2↑(還原反應)由于正極放電消耗H＋，溶液中c(H＋)減小，pH增大，在外電路中，電子由a極流出經電流表流向b極。答案：B4．解析：根據圖像，反應過程中A的濃度減小，B、C濃度增大，因此A為反應物，B、C為生成物，根據濃度的變化量可以確定反應為2A(g)2B(g)＋C(g)，A正確；前2min，v(A)＝eq\f(0.4mol·L－1－0.2mol·L－1,2min)＝0.1mol·L－1·min－1，B正確；開始時加入的物質為A和B，沒有C，C錯誤；根據圖像，2min時，A、B、C的濃度分別為0.2mol·L－1、0.3mol·L－1、0.1mol·L－1，D正確。答案：C5．解析：A項，吸熱反應中反應物的總能量小于生成物的總能量，正確；B項，反應物總能量大于生成物總能量，是放熱反應；C項，濃硫酸溶于水放熱，該過程發(fā)生的是物理變化；D項，鋅與稀鹽酸的反應是放熱反應。答案：A6．解析：A項，CO和O生成CO2是放熱反應；B項，觀察反應過程的示意圖知，該過程中，CO中的化學鍵沒有斷裂形成C和O；C項，圖中CO和O生成的CO2分子中含有極性共價鍵；D項，狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應的過程。答案：C7．解析：抗氧化劑是防止食品氧化變質的添加劑，使用目的是延緩食品的變質。答案：A8．解析：A項，0～6min內，產生n(O2)＝1×10－3mol，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，則v(H2O2)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(\f(2×10－3mol,10×10－3L),6min)≈3.3×10－2moL/(L·min)，故A正確；B項，依照A項解題步驟，可知B項正確；C項，反應至6min時，消耗n(H2O2)為2×10－3mol，剩余c(H2O2)＝eq\f(10×10－3L×0.40mol/L－2×10－3mol,10×10－3L)＝0.2mol/L，故C項不正確；D項，反應至6min時，消耗n(H2O2)為2×10－3mol，占起始物質的量的50%，故D項正確。答案：C9．解析：設1molH—H鍵斷裂時吸收能量為xkJ。首先寫出化學反應方程式2H2＋O2eq\o(=,\s\up15(點燃))2H2O，然后分析過程，2H—H＋O=Oeq\o(=,\s\up15(點燃))2H—O—H，由過程可知2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時應該拆開2molH—H鍵、1molO=O鍵，吸收的能量為(2x＋496)kJ；生成2molH2O形成4molH—O鍵，放出的能量為4×463kJ＝1852kJ，依據能量守恒定律放出能量484kJ＝1852kJ－(2x＋496)kJ，即可求出x＝436。答案：C10．解析：若反應向正反應方向進行，0.1mol·L－1X2與0.3mol·L－1Y2完全轉化可生成0.2mol·L－1Z，這表明平衡時Z的濃度應小于0.4mol·L－1；若反應向逆反應方向進行，0.2mol·L－1Z全部分解轉化生成0.1mol·L－1X2和0.3mol·L－1Y2，這表明平衡時X2的濃度應小于0.2mol·L－1，Y2的濃度應小于0.6mol·L－1。答案：AB11．解析：題中所述鋅銅原電池中，Zn為負極，電極反應式為Zn－2e－=Zn2＋；Cu為正極，電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu，發(fā)生還原反應。Zn2＋通過陽離子交換膜向正極移動；乙池溶液中消耗的Cu2＋與由甲池遷移過來的Zn2＋的物質的量相同，則乙池溶液質量增加。溶液中的陰離子無法通過陽離子交換膜。故選AC。答案：AC12．解析：A對，由電極反應式可知，通入氫氣的一極為電池的負極，發(fā)生氧化反應。B錯，電池總反應與氫氣在氧氣中燃燒的化學方程式一致，供電時的總反應為2H2＋O2=2H2O，但反應條件不是點燃。C錯，氫氧燃料電池是將化學能直接轉化為電能的裝置。D對。答案：AD13．解析：(1)由題圖可知反應物的總能量高于生成物的總能量，故該反應為放熱反應。(2)H2(g)＋I2(g)=2HI(g)，斷裂1molH—H鍵和1molI—I鍵需要吸收436kJ＋151kJ＝587kJ熱量，生成2molHI放出2×299kJ＝598kJ熱量，所以1mol氫氣和1mol碘反應生成HI放出11kJ的熱量；在化學反應過程中，將化學能轉化為熱能。(3)應熟悉常見的吸熱反應和放熱反應：中和反應、燃料的燃燒、有氧參與的氧化還原反應、多數化合反應等屬于放熱反應；多數分解反應(H2O2分解除外)、二氧化碳通過熾熱的碳、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應等屬于吸熱反應。答案：(1)放熱(2)放出11化學能熱能(3)①②③⑤⑦④⑥14．解析：(1)反應的化學方程式為3H2＋N2eq\o(,\s\up15(高溫高壓),\s\do14(催化劑))2NH3，如果1molN2完全反應必有3molH2反應，生成2molNH3。拆開3molH—H鍵和1molN≡N鍵需要吸收的能量為436kJ×3＋946kJ＝2254kJ，但是生成2molNH3即生成6molN—H鍵可放出熱量391kJ×6＝2346kJ，總的結果是放出熱量2346kJ－2254kJ＝92kJ。(2)該反應是可逆反應，1molN2和3molH2不能完全反應，因此放出的熱量總是小于上述數值。(3)Δc(NH3)＝10mol÷2L＝5mol·L－1，v(NH3)＝5mol·L－1÷10min＝0.5mol·L－1·min－1，v(N2)＝0.25mol·L－1·min－1。答案：(1)放出92(2)該反應是可逆反應，1molN2和3molH2不能完全反應，因此放出的熱量總是小于92kJ(3)0.25(4)acf15．解析：在原電池中較活潑金屬作負極(連接二極管的負極)，較不活潑金屬作正極(連接二極管的正極)。因金屬活動性：Mg>Fe>Cu，故方案①②中Cu均作正極，①③中Mg均作負極，方案②中鐵作負極，方案③中鐵作正極。在方案③中負極反應為：Mg－2e－=Mg2＋，正極反應為：2H＋＋2e－=H2↑，總電池反應方程式為：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑。答案：(1)負正(2)Cu均作正極(3