第06單元 化學反應與能量（A卷•夯實基礎）-2021-2022學年高一化學同步單元AB卷（人教版2019必修第二冊）（解析版）

班級姓名學號分數(shù)第06單元化學反應與能量（A卷·夯實基礎）（時間：75分鐘，滿分：100分）一、選擇題（本題共18小題，每小題3分，共54分）1．關于能源和能量轉化，下列說法正確的是A．太陽能電池的能量轉化：光能→化學能→電能B．生物光合作用中的能量轉化：光能(太陽能)→生物質能(化學能)C．化學反應過程中，除了物質變化外，可能伴有能量變化D．燃氣灶具中的能量轉化：化學能全部轉化為熱能【答案】B【解析】A．太陽能電池的能量轉化：光能通過化學反應轉化為電能，故A錯誤；B．生物光合作用中的能量轉化：光能(太陽能)通過化學反應轉化為生物質能(太陽能)，故B正確；C．化學反應過程中，舊鍵斷裂和新鍵形成，除了物質變化外，一定伴有能量變化，故C錯誤；D．燃氣灶具中的能量轉化：化學能主要轉化為熱能、光能形式，故D錯誤；故選：B。2．（2021·浙江高一月考）下列有關化學反應限度的說法不正確的是()A．任何可逆反應的進程都有一定限度B．化學反應的限度決定了反應物在該條件下轉化為生成物的最大轉化率C．化學平衡狀態(tài)是指一定條件下進行的可逆反應達到的最大限度D．化學反應的限度不可以通過改變條件而改變【答案】D在不同的條件下，化學反應限度不同，當達到化學反應限度時，正逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度不再改變，當外界條件發(fā)生改變，平衡發(fā)生移動，化學反應限度變化，據(jù)此解答。A．在一定條件下，當正逆反應速率相等時，可逆反應達到一定的限度，即平衡狀態(tài)，故A正確；B．當達到化學反應限度時，正逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度不再改變，反應物在該條件下的轉化率最大，故B正確；C．在一定條件下，當達到化學反應限度時，正逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度不再改變，即可逆反應達到的最大限度，故C正確；D．當外界條件發(fā)生改變，平衡發(fā)生移動，化學反應限度變化，故D錯誤。故選D。3．（2021·吉林·敦化市實驗中學校高一期末）中國新一代運載火箭“長征七號”，已于2016年6月25首飛。火箭所需要的巨大能量由特制的燃料來提供，有關燃料燃燒過程中的變化，下列說法不正確的是A．所有的燃燒過程均是放熱的B．需要點燃才能發(fā)生的燃燒過程是吸熱的C．所有燃料在燃燒過程中均會發(fā)生化學鍵的斷裂D．燃燒后產物的總能量一定小于反應物的總能量【答案】B【解析】A．燃燒為發(fā)光、放熱、劇烈的氧化還原反應，所有的燃燒過程均是放熱反應，故A正確；B．大多物質燃燒需要點燃才能反應，燃燒是放熱反應，故B錯誤；C．燃燒是化學變化，反應過程中一定有化學鍵的斷裂和形成，所以所有的燃料在燃燒過程中均會發(fā)生化學鍵的斷裂，故C正確；D．燃燒是放熱反應，依據(jù)能量守恒，燃燒后產物的總能量一定小于反應物的總能量，故D正確；故選：B。4．下列反應既是氧化還原反應，又是吸熱反應的是A．鋁片與稀反應 B．與的反應C．灼熱的炭與反應 D．甲烷在中的燃燒反應【答案】C【解析】A．鋁片與稀H2SO4的反應為放熱反應，故A不符合題意；B．與的反應為吸熱反應，但不屬于氧化還原反應，故B不符合題意；C．灼熱的炭與CO2的反應中C元素化合價發(fā)生變化，屬于氧化還原反應，且為吸熱反應，故C符合題意；D．甲烷在中的燃燒反應是放熱反應，故D不符合題意。答案選C。5．石墨在一定條件下可轉化為金剛石，已知12g石墨完全轉化為金剛石時，要吸收QkJ的熱量，下列說法正確的是A．石墨不如金剛石穩(wěn)定B．金剛石與石墨的結構是相同的C．等物質的量的石墨與金剛石完全燃燒，金剛石放出的熱量多D．等物質的量的石墨與金剛石完全燃燒，石墨放出的熱量多【答案】C【解析】A．由題給信息，判斷出石墨能量比金剛石低，能量越低越穩(wěn)定，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，故A錯誤；B．金剛石和石墨是同種元素形成的兩種不同單質，結構不同。金剛石是立體網狀結構，石墨是片層狀結構，故B錯誤；C．石墨、金剛石都是碳單質，由于金剛石能量高于石墨，等物質的量的金剛石和石墨燃燒時，金剛石燃燒放熱多，故C正確；D．由C選項可知，金剛石燃燒放熱多，故D錯誤；答案選C。6．最近，科學家用巨型計算機進行模擬后確認，由60個N原子可結合成N60分子，N60變成N2時放出巨大能量，下列說法中不正確的是A．N60與N2都是氮的同素異形體B．N60轉化為N2屬化學變化C．N60的總能量高于N2的總能量D．N60變?yōu)镹2的反應是放熱反應，說明N60比N2更穩(wěn)定【答案】D【解析】A．N60與N2為N元素形成的不同單質，都是氮的同素異形體，A正確；B．N60和N2為不同的物質，N60轉化為N2的過程有新物質生成，屬化學變化，B正確；C．N60變成N2時放出巨大能量，說明N60的總能量高于N2的總能量，C正確；D．N60變?yōu)镹2的反應是放熱反應，說明N2的能量更低，則N2更穩(wěn)定，D錯誤；綜上所述答案為D。7．已知H＋Cl→HCl并放出akJ的熱量，下列敘述中正確的是()A．HCl分子內每個原子都達到了8電子穩(wěn)定結構B．HCl分子的能量比H、Cl原子的能量之和低C．1molHCl斷鍵成1molH、1molCl要釋放出akJ熱量D．氫原子和氯原子靠電子得失形成共價鍵【答案】B【解析】A中HCl分子內H原子核外達到2電子穩(wěn)定結構；C中斷裂化學鍵要吸收能量；D中氫原子和氯原子是靠共用電子對形成共價鍵。8．（2021·河南商丘·高一期末）金屬鎂和鋁設計成如圖所示的原電池。下列說法正確的是A．鋁作該原電池的負極 B．溶液中向極移動C．電極的電極反應式為 D．電流方向為A【答案】D【解析】根據(jù)原電池構成條件，Mg比Al活潑，因此Mg為負極，Al為正極，據(jù)此分析；A．Mg比Al活潑，且Mg能與硫酸反應，因此Mg為負極，Al為正極，故A錯誤；B．根據(jù)原電池工作原理，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，即向Mg極移動，故B錯誤；C．根據(jù)上述分析，Mg為負極，電極反應式為Mg－2e－=Mg2+，故C錯誤；D．電流方向是正電荷定向移動方向，從正極流出，因此電流方向是Al→A→Mg，故D正確；答案為D。9．把鋅片、銅片用導線連接后插入硫酸銅溶液中，當電路中有0.4mol電子通過時，負極的質量變化是A．減少13g B．增加6.5g C．增加13g D．減少11.2g【答案】A【解析】鋅片、銅片和硫酸銅溶液形成的原電池中，較活潑的金屬鋅片作負極，銅片作正極，負極上鋅失電子質量減少，正極上銅離子得電子質量增加。設負極上質量減少x，負極上的電極反應式為：x==13g，所以負極質量減少13g。故選A。10．下列電池工作時，O2在正極得電子的是()ABCD鋅錳電池鉛蓄電池氫氧燃料電池鎳鎘電池【答案】C【解析】A．鋅錳電池中，O2不參與反應，A項錯誤；B．鉛蓄電池中，O2不參與反應，B項錯誤；C．氫氧燃料電池的總反應是2H2＋O2=2H2O，因而正極是O2得電子發(fā)生還原反應，C項正確；D．鎳鎘電池中，O2不參與反應，D項錯誤。答案選C。11．有a、b、c、d四種金屬電極，有關的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下：實驗裝置部分實驗現(xiàn)象a極質量減小，b極質量增大b極有氣體產生，c極無變化d極溶解，c極有氣體產生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c【答案】C【解析】裝置一：發(fā)生電化學腐蝕，a極質量減小，b極質量增加，a極為負極，b極為正極，所以金屬的活動性順序a＞b；裝置二：發(fā)生化學腐蝕，b極有氣體產生，c極無變化，所以金屬的活動性順序b＞c；裝置三：發(fā)生電化學腐蝕，d極溶解，所以d是負極，c極有氣體產生，所以c是正極，所以金屬的活動性順序d＞c；裝置四：發(fā)生電化學腐蝕，電流從a極流向d極，a極為正極，d極為負極，所以金屬的活動性順序d＞a；所以這四種金屬的活動性順序d＞a＞b＞c，故選：C。12．已知反應，在不同條件下，用不同物質表示其反應速率，分別為①②③④則此反應在不同條件下進行最快的是A．②③ B．①③ C．②④ D．②【答案】D【解析】化學反應速率之比等于化學方程式中對應物質的化學計量數(shù)之比，即，則用A表示的化學反應速率分別為①；②；③；④，所以反應進行最快的是②，故選：D。13．下列設計的實驗方案能達到相應實驗目的的是選項實驗目的實驗方案A探究化學反應的限度取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴，充分反應，可根據(jù)溶液中既含I2又含I-的實驗事實判斷該反應是可逆反應B比較Mg與Al的金屬活動性常溫下，將Mg、Al與NaOH溶液組成原電池C探究不同催化劑對同一反應速率的影響相同條件下，向兩支盛有等體積等濃度H2O2溶液的試管中分別滴入5滴等濃度的CuSO4溶液和FeCl3溶液D探究濃度對化學反應速率的影響常溫下，相同的鐵片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鐵片先溶解完【答案】C【解析】A．取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴，，充分反應KI過量，所以溶液中既含I2又含I-，不能確定該反應是可逆反應，故A不符合題意；B．常溫下，將Mg、Al與NaOH溶液組成原電池，Al和NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應作負極，Mg和NaOH溶液不反應作正極，所以不能通過該反應判斷Mg與Al的金屬活動性，故B不符合題意；C．相同條件下，向兩支盛有等體積等濃度H2O2溶液的試管中分別滴入5滴等濃度的CuSO4溶液和FeCl3溶液，根據(jù)產生氣體的快慢程度可以判斷不同催化劑對同一反應速率的影響，故C符合題意；D．常溫下，相同的鐵片中分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸與鐵片發(fā)生鈍化反應，不能先溶解完，故D不符合題意；故答案：C。14．一定溫度下，向一恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2，在一定條件下發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)，下列有關說法正確的是()A．當O2的濃度不變時，反應達到平衡狀態(tài)B．達到化學平衡時，正反應和逆反應的速率相等且都為零C．當單位時間內消耗amolO2，同時消耗2amolSO2時，反應達到平衡狀態(tài)D．當SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比為2:1:2時，反應達到平衡狀態(tài)【答案】A【解析】當O2的濃度不變時，反應達到平衡狀態(tài)，A項正確；達到平衡狀態(tài)時，正反應和逆反應的速率相等，但不為零，B項錯誤；單位時間內消耗amolO2，同時消耗2amolSO2，只能說明正反應速率的情況，不能說明正、逆反應速率相等，即反應不一定達到平衡狀態(tài)，C項錯誤；當SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比為2:1:2時，正、逆反應速率不一定相等，反應不一定達到平衡狀態(tài)，D項錯誤。15．將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判斷該反應已經達到化學平衡的是①v(NH3)正=2v(CO2)逆②密閉容器中總壓強不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中混合氣體的平均相對分子質量不變⑤密閉容器混合氣體的總物質的量不變⑥密閉容器中CO2的體積分數(shù)不變⑦混合氣體總質量不變A．①②④⑤⑦ B．①②③⑤⑦ C．①④⑤⑥⑦ D．②③④⑤⑥【答案】B【解析】①v(NH3)正=2v(CO2)逆，表明正逆反應速率相等，該反應達到平衡狀態(tài)，故①正確；②該反應為氣體物質的量增大的反應，容器內壓強為變量，當密閉容器中總壓強不變時，表明達到平衡狀態(tài)，故②正確；③H2NCOONH4(s)為固體，混合氣體的質量為變量，混合氣體的體積不變，則密閉容器中混合氣體的密度為變量，當容器內混合氣體的密度不變時，表明達到平衡狀態(tài)，故③正確；④只有NH3(g)、CO2(g)為氣體，且二者的物質的量之比始終為2：1，則混合氣體的平均相對分子質量始終不變，不能判斷平衡狀態(tài)，故④錯誤；⑤H2NCOONH4(s)為固體，混合氣體的總物質的量為變量，當密閉容器混合氣體的總物質的量不變時，表明達到平衡狀態(tài)，故⑤正確；⑥只有NH3(g)、CO2(g)為氣體，且二者的物質的量之比始終為2：1，則密閉容器中CO2的體積分數(shù)始終不變，不能判斷平衡狀態(tài)，故⑥錯誤；⑦H2NCOONH4(s)為固體，混合氣體總質量為變量，當混合氣體的總質量不變時，表明達到平衡狀態(tài)，故⑦正確；故選：B。16．在一定溫度下，將1molA和2molB放入容積為5L的某密閉容器中發(fā)生反應：A(s)＋2B(g)?C(g)＋2D(g)。5min后達到平衡，測得容器內B的濃度減少了0.2mol·L－1，則下列敘述不正確的是()A．在5min內該反應用C的濃度變化表示的反應速率為0.02mol·L－1·min－1B．平衡時B的轉化率為50%C．平衡時B的體積分數(shù)約為33.3%D．初始時的壓強與平衡時的壓強比為4:5【答案】C【解析】測得容器內B的濃度減少了0.2mol·L－1，則C的濃度增加量為0.1mol·L－1，因此在5min內該反應用C的濃度變化表示的反應速率為eq\f(0.1mol·L－1,5min)＝0.02mol·L－1·min－1，A項正確；消耗B的物質的量為0.2mol·L－1×5L＝1mol，則平衡時B的轉化率為eq\f(1mol,2mol)×100%＝50%，B項正確；消耗B的物質的量為1mol，生成C、D的物質的量分別為0.5mol、1mol，A是固體，所以平衡時B的體積分數(shù)為eq\f(1mol,1mol＋0.5mol＋1mol)×100%＝40%，C項錯誤；一定條件下氣體壓強之比等于氣體的物質的量之比，A是固體，所以初始時的壓強與平衡時的壓強比為eq\f(2mol,1mol＋0.5mol＋1mol)＝4:5，D項正確。17．（2021·河北石家莊·高一階段練習）在5L的恒容密閉容器中進行反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，起始時，通入4molNH3和5molO2，20min后反應達到平衡，此時測得NO的物質的量為2mol。下列有關說法中錯誤的是A．升高溫度，化學反應速率增大B．其他條件保持不變，加入催化劑，反應速率將增大C．達到平衡后，5v(NH3)=4v(O2)D．其他條件保持不變，延長反應時間可提高反應的限度【答案】D【解析】A．升高溫度，分子間的有效碰撞次數(shù)增多，化學反應速率增大，故A正確；B．其他條件保持不變，加入催化劑，單位體積內的活化分子數(shù)增多，反應速率將增大，故B正確；C．對于反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，任何時刻都存在5v(NH3)=4v(O2)，平衡時存在5v(NH3)=4v(O2)，故C正確；D．其他條件保持不變，延長反應時間，反應速率不變，不能提高反應的限度，故D錯誤；故選D。18．（2021·河南信陽·高一期末）某實驗小組研究一定溫度下的反應：，根據(jù)表格中實驗數(shù)據(jù)繪制的濃度-時間曲線如圖所示，下列說法錯誤的是t/min0123c(M)/mol/L0.160.100.040.02c(N)/mol/L00.030.060.07A．曲線b是M的濃度變化曲線B．在3min內，隨著N濃度越大，正反應速率減小，逆反應速率增大C．1～3min內，D．時，，反應達到平衡狀態(tài)【答案】D【解析】A．隨著反應的進行，M的濃度逐漸減小，故曲線b是M的濃度變化曲線，A項正確；B．內，反應沒有達到平衡，隨著反應的進行，正反應速率因反應物濃度減小而減小，逆反應速率因生成物濃度增大而增大，B項正確；C．內，，C項正確；D．時，，隨后濃度繼續(xù)發(fā)生改變，反應未達到平衡狀態(tài)，D項錯誤；答案選D。二、非選擇題（本題共4小題，共46分）19．（8分）（1）H2＋Cl2=2HCl的反應過程如下圖所示：①根據(jù)上圖填寫下表：化學鍵斷裂或形成1mol化學鍵時能量變化反應中能量變化Cl—Cl吸收243kJ共吸收___________kJH—H吸收436kJH—Cl放出431kJ共放出___________kJ②該反應___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ熱量。（2）硅是太陽能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是：粗硅冶煉：(a)SiO2＋2CSi＋2CO↑。精煉硅：(b)Si＋3HClSiHCl3＋H2；(c)SiHCl3＋H2Si＋3HCl?；瘜W反應與能量變化如圖所示，回答下列問題：①(a)是___________反應，(b)是___________反應，(c)是___________反應(填“吸熱”或“放熱”)。②反應(b)破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量___________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學鍵所放出的能量。【答案】（每空1分）（1）679862放出183（2）吸熱放熱吸熱小于【解析】（1）①斷開H-H、Cl-Cl鍵，通過題目數(shù)據(jù)可知，共吸收243+436=679kJ熱量，形成H-Cl鍵共放出431+431=862kJ熱量。②根據(jù)放出和吸收熱量數(shù)值的比較，可知該反應放出862-679=183kJ熱量。（2）①根據(jù)化學反應與能量變化圖可知，(a)是吸熱反應，(b)是放熱反應，(c)是吸熱反應。②反應(b)是個放熱反應，所以破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量。20．（15分）（2021·北京昌平·高一期末）電池是人類生產生活能源的重要來源之一。I.如圖是一個原電池裝置。（1）該裝置是利用反應a設計的原電池裝置，反應a的離子方程式是_____________________；反應b：NaOH+HCl=NaCl+H2O是否也可以設計成原電池，理由是_______________________________。（2）按照構成電池的基本要素來看，負極反應物是(填化學式，下同)_____________，正極反應物是_________________，正極材料是_____________________，離子導體是_____________________。（3）銅電極上發(fā)生反應的電極反應式是_______________________________。（4）完整說明該原電池裝置是如何形成電流的___________________________________________________。II.如圖是利用反應c設計的原電池裝置。（5）反應c的離子方程式是_______________________________。（6）該裝置將氧化反應和還原反應分開進行，還原反應在___________(選填“鐵”或者“石墨”)上發(fā)生?！敬鸢浮浚ǔ龢俗⑼?，每空1分）（1）Zn+2H+=Zn2++H2↑（2分）

不可以，不是氧化還原反應，無電子轉移

（2分）

（2）Zn

H2SO4(H+)

Cu

H2SO4(SO、Zn2+)

（3）2H++2e-=H2↑（2分）

（4）鋅電極失去電子，電子通過導線傳導到銅電極上，溶液中的氫離子在銅電極得到電子。同時，電解質溶液中的離子定向移動，形成閉合回路，形成電流

（2分）

（5）Fe+2Fe3+=3Fe2+

（2分）

（6）石墨【解析】（1）銅和硫酸不反應，鋅和硫酸能反應生成硫酸鋅和氫氣，反應的離子方程式是Zn+2H+=Zn2++H2↑；反應b：NaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化還原反應，沒有電子轉移，不能設計成原電池；（2）按照構成電池的基本要素來看，鋅的活潑性大于銅，負極反應物是Zn，氫離子在正極得電子生成氫氣，正極反應物是H2SO4(H+)，正極材料是Cu，離子導體是稀H2SO4；（3）銅電極是正極，氫離子在Cu電極上得電子生成氫氣，正極反應式是2H++2e-=H2↑。（4）鋅電極失去電子，電子通過導線傳導到銅電極上，溶液中的氫離子在銅電極得到電子。同時，電解質溶液中的離子定向移動，形成閉合回路，形成電流。（5）根據(jù)圖示，鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，反應的離子方程式是Fe+2Fe3+=3Fe2+；（6）該裝置將氧化反應和還原反應分開進行，鐵電極發(fā)生反應Fe-2e-=Fe2+，石墨電極上發(fā)生反應Fe3++e-=Fe2+，所以還原反應在石墨上發(fā)生。21．（12分）燃料電池是利用燃料與氧氣反應從而將化學能轉化為電能的裝置。（1）以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示。①A為生物燃料電池的________（填“正”或“負”）極。②正極反應式為_________________________________。③放電過程中，H＋由________極區(qū)向________極區(qū)遷移（填“正”或“負”）。④在電池反應中，每消耗1mol氧氣，理論上生成標準狀況下二氧化碳的體積是________。（2）一氧化碳無色無味有毒，世界各國每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一種一氧化碳分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質為氧化釔—氧化鈉，其中O2－可以在固體介質NASICON中自由移動。傳感器中通過的電流越大，尾氣中一氧化碳的含量越高。請回答：①工作時，O2－由電極________向電極________移動（填“a”或“b”）；②電子由電極________通過傳感器流向電極________（填“a”或“b”）。【答案】（除標注外，每空1分）（1）正O2＋4H＋＋4e－=2H2O（2分）負正22.4L（2分）（2）baab【解析】（1）由圖可知A為燃料電池的正極，電極反應為O2＋4H＋＋4e－=2H2O；B為燃料電池的負極，電極反應為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋；放電過程中，H＋由負極區(qū)向正極區(qū)移動；葡萄糖燃料電池的總反應為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O，即1molO2～1molCO2，每消耗1molO2，理論上生成標準狀況下CO2氣體22.4L。（2）①b電極為正極，電極反應式為O2＋4e－=2O2－，總反應為2CO＋O2=2CO2，O2－由電極b向電極a移動；②工作時電子由負極向正極移動，電子由電極a通過傳感器流向電極b。22．（11分）（2021·湖南湘西·高一期末）I、工業(yè)合成氨是人類科學技