专题6《化学反应与能量变化》测试卷
一、单选题
1．反应N2 + 3H2 2NH3在密闭容器中进行。下列关于该反应的说法不正确的是（ ）
A．N2与H2能100%转化为NH3 B．使用恰当的催化剂能加快反应速率
C．增大N2的浓度能加快反应速率 D．升高温度能加快反应速率
2．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．0.1molKI 与 0.1mol FeCl3 在溶液中反应转移的电子数为0.1NA
B．30gHCHO 与 CH3COOH 的混合物中含C 原子数为 NA
C．78g 苯中含有碳碳双键的数目为 3NA
D．浓度为 1mol·L -1 NaCl 溶液中，含有的电子数为 28NA
3．下列说法或表示法正确的是（ ）
A．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H＝－283.0kJ·mol－1
B．当反应物的总能量比生成物的总能量高时，为吸热反应；当生成物的总能量比反应物的总能量高时，则为放热反应
C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) △H＝－57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含lmolNaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3kJ
D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－571.6kJ·mol－1
4．在恒容密闭容器中进行可逆反应:2NO2（g）2NO（g）+O2（g），下列不能说明该反应已达到平衡状态的是
A．混合气体的颜色不再改变 B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的压强不再改变 D．混合气体的平均摩尔质量不再改变
5．在某容积为2L的密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量(mol)随时间(min)的变化曲线如图所示：
下列说法正确的是
A．前2min内，
B．在2min时，图象发生改变的原因只可能是增大压强
C．其他条件不变，4min时体系的压强不再发生变化
D．增加气体D的浓度，A的反应速率随之降低
6．不同条件下，发生反应，，反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．是放热反应
B．、、三种物质中最不稳定的是
C．反应中反应物的能量小于生成物的能量
D．若可转化为，则转化为的反应是放热反应
7．向一个密闭容器中充入1mol和3mol H2，在一定条件下使其发生反应生成。达到平衡时，下列说法中正确的是
A．、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2
B．完全转化为
C．正反应速率和逆反应速率都为零
D．单位时间内消耗amol，同时消耗2amol
8．我国大力推广氢能汽车，水煤气法是获得氢能的有效途径之一。已知：
①
②
③
④ 。
下列说法正确的是
A．C(s)的燃烧热
B．
C．
D．若将反应②设计成原电池，能将化学能全部转化成电能
9．在不同条件下的反应速率表示如下，其中反应进行最快的是
A． B．
C． D．
10．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．2.0gHF的水()溶液中，含有的质子总数为
B．标准状况下，2.24L完全溶于水转移电子数目为0.1
C．14g由和组成的混合物中含有C-H键2个
D．1molMg与某浓度的硫酸完全反应，生成气体分子数目为
11．化学小组将可乐和放在一个由滤纸制成的通道内，形成了电池，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量，下列说法错误的是
A．b极为正极
B．若消耗0.1mol葡萄糖，电路中转移0.4mol电子
C．随着反应不断进行，负极区的pH不断减小
D．b极的电极反应式为
12．下列说法正确的是
A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．有化学键断裂或生成的变化一定是化学变化
C．一定条件下向1L密闭容器中加入2 molSO2和1 molO2，发生反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，2 min末测得SO3为0.8 mol，则2 min末时SO3的反应速率为0.4 mol/(L·min)
D．合金贮氢材料具有优异的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。温度T1时，2 g某合金4 min内吸收H2240 mL，吸氢速率为30 mL·g－1·min－1
二、填空题
13．Ⅰ．“碳中和”是指的排放总量和减少总量相当。
(1)下列措施中不能有效促进碳中和的是_______。
A．利用可燃冰代替现有化石能源 B．推动氢氧燃料汽车代替燃油汽车
C．扩大水力发电规模代替火力发电 D．研发二氧化碳人工合成淀粉技术
Ⅱ．为实现“碳中和”目标，我国科学家做出了卓越贡献，最新科研成果之一为：在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇。t℃时，反应原理为：
(2)加快该反应速率的措施有_______(填两条)。
(3)能证明上述反应达到平衡状态是_______(填标号)。
A．的生成速率与的消耗速率相等时
B．恒温恒容时，容器内气体的总压强不再随时间而改变时
C．容器内气体的总质量不再改变时
D．恒容时，、、、的浓度相等时
(4)t℃时，将和通入体积为2L的恒容密闭容器中发生催化反应，2min时的含量不再变化，此时测得的物质的量为1mol。请回答下列问题：
①从反应开始到达化学平衡，用表示的平均反应速率_______；
②起始状态与平衡状态容器内的压强之比_______。(无计算过程不给分。)
14．（1）下列变化中：①碘升华 ②烧碱熔化 ③氯化钠溶于水 ④氯化氢溶于水 ⑤过氧化钠溶于水 ⑥氯化铵受热分解 ⑦氧气溶于水
其中：（填序号）未发生化学键破坏的是_______；仅发生离子键破坏的是______；仅发生共价键破坏的是_______；既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是___________。
(2)将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A):c(B)=3:5，C的平均反应速率是0.1mol/(L min)
①此时，A的浓度为__________________；
②反应开始前放入容器中B的物质的量为___________；
③B的化学反应速率为_________________________；
④x值为__________。
三、实验题
15．I.某实验小组自制如图水果电池，探究影响电池效果的因素有哪些，制成记录表格如表：
序号 电极 电极间距(cm) 水果种类 电流表(μA)
① Cu-Al 2.0 西红柿 78.8
② Cu-Fe 2.0 西红柿 70.3
③ Al-Al 2.0 西红柿 0
④ Cu-Al 2.0 柠檬 45.7
⑤ Cu-Al 1.0 柠檬 98.4
回答下列问题：
(1)水果电池中，水果的作用是____。
(2)对比实验①②③得出的结论是____。
(3)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论需要对比实验____。
II.如图为某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。
(4)若电极a为Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸，该装置工作时，SO向____(填“a”或“b”极移动，经过一段时间后，若导线中转移了0.4mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为____L。如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在烧杯中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是____(填字母)。
A．蒸馏水 B．NaCl溶液 C．Na2CO3溶液 D．KNO3溶液
试卷第6页，共6页
参考答案：
1．A
【详解】A、该反应为可逆反应，所以N2与H2不能100%转化为NH3，故A错误；
B. 催化剂可加快反应速率，使用恰当的催化剂能加快N2 + 3H2 2NH3反应速率，故B正确；
C. 增大反应物的浓度能加快反应速率，所以增大N2的浓度能加快反应速率，故C正确；
D. 升高温度使得任何化学反应的化学反应速率加快，故D正确；选A。
【点睛】本题考查影响化学反应速率的因素：温度、浓度、催化剂、压强等，注意可逆反应的特征是反应物、生成物一定共存，反应物不能完全转化为生成物。
2．B
【详解】A.碘化钾和氯化铁在溶液中的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全进行，则0.1molKI 与 0.1mol FeCl3 在溶液中反应转移的电子数小于0.1NA，故A错误；
B.甲醛和乙酸的最简式相同，30gCH2O的物质的量为1mol，含有的C 原子数为 NA，故B正确；
C.苯分子不是单双键交替的结构，不含有碳碳双键，故C错误；
D.缺溶液的体积，无法计算1mol·L -1氯化钠溶液中氯化钠、水的物质的量和含有的电子数，故D错误；
故选B。
3．D
【详解】A. 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧放出的能量，CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为： CO(g)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－283.0kJ·mol－1，故A错误；
B. 当反应物的总能量比生成物的总能量高时，为放热反应；当生成物的总能量比反应物的总能量高时，则为吸热反应，故B错误；
C. 在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) △H＝－57.3kJ·mol－1，浓硫酸稀释放热，所以将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含lmolNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故C错误；
D. 2gH2的物质的量是1mol，完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－571.6kJ·mol－1，故D正确；
4．B
【详解】A．恒容密闭容器中混合气体的颜色不再改变，即NO2的浓度不再改变，能说明反应已达到平衡状态；
B．根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不变，混合气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态；
C．该反应的正反应为气体分子数增加的反应，建立平衡过程中混合气体物质的量增加，恒容容器中混合气体的压强增大，平衡时混合气体物质的量不变，混合气体的压强不变，混合气体的压强不再改变能说明反应达到平衡状态；
D．混合气体的质量始终不变，建立平衡过程中混合气体物质的量增加，混合气体的平均摩尔质量减小，平衡时混合气体物质的量不变，混合气体的平均摩尔质量不变，混合气体的平均摩尔质量不再改变能说明反应达到平衡状态；
答案选B。
5．C
【分析】从前2min看，A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4mol、0.5mol、0.6mol、0.4mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物，故反应方程式为。
【详解】A．前2min内，，A错误；
B．从题图可知，2~3min的图象斜率变大，说明化学反应速率变大，增大压强、升高温度、加入催化剂等均可，B错误；
C．4min时反应达到平衡状态，体系压强不再改变，C正确；
D．增加生成物D的浓度，反应向逆反应方向进行，A的浓度随之增大，故A的反应速率增大，D错误；
故选：C。
6．D
【详解】A．由图象可知，中反应物的能量小于生成物的能量，则该反应为吸热反应，A错误；
B．从图象中只能得出、、的能量大小，所以不能确定哪种物质最不稳定，B错误；
C．的能量高于的能量，即反应物的能量大于生成物的能量，C错误；
D．的能量大于的能量，故转化为的反应是放热反应，D正确；
答案选D。
7．D
【详解】A．化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变，而不是相等或成比例，故、H2和的物质的量浓度之比为1：3：2，不能说明反应达到化学平衡，其达到平衡时、H2和的物质的量浓度之比不一定为1：3：2，A错误；
B．由于该反应是一个可逆反应，故不可能完全转化为，B错误；
C．由于该反应是一个可逆反应，达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，但都不为零，C错误；
D．单位时间内消耗amol表示正反应速率，同时消耗2amol表示逆反应速率，且N2和NH3的化学计量数之比为1:2，即正逆反应速率相等，故说明达到化学平衡，D正确；
故答案为：D。
8．C
【详解】A．C(s)燃烧热的对应产物应为CO2，非CO，其燃烧热无法从题干中获取，A错误；
B．水从液态到气态需要吸热，故 ，B错误；
C．由盖斯定律可知，(①-②)-③即可得到方程④，故=[-220.7kJ·mol-1-(-571.6 kJ·mol-1)]-44kJ·mol-1=+131.45 kJ·mol-1，C正确；
D．若将反应②设计成原电池，不能将化学能全部转化成电能，反应过程中会有一些能量损耗，例如一部分转化成了热能，D错误；
答案选C。
9．D
【详解】根据化学反应速率之比等于化学反应方程式中的计量系数之比，比较反应速率快慢需转化为同一物质相同的单位进行比较才行，故有：
A．；
B．当时，；
C．当时，；
D．当时，，故D表示反应速率最快；
故答案为：D。
10．B
【详解】A．HF和的摩尔质量均为20g/mol，每个分子中均含10个质子，则2.0gHF的水()溶液中，含有的质子总数为：10NA/mol=NA，A正确；
B．标准状况下，2.24L的物质的量为=0.1mol，而氯气与水反应为可逆反应，因此0.1mol氯气完全溶于水转移电子数目小于0.1NA，B错误；
C．和的最简式均为CH2，14g由和组成的混合物可看成14gCH2，物质的量为1mol，含有C-H键2mol，个数为2NA，C正确；
D．镁与某浓度的硫酸完全反应，生成的气体为二氧化硫或氢气，或二氧化硫和氢气的混合物，依据电子转移守恒可知，若消耗1molMg反应能生成1mol二氧化硫，若消耗1molMg反应能生成1mol氢气，即消耗Mg的物质的量等于生成气体的物质的量，所以1molMg与某浓度的硫酸完全反应，生成气体的物质的量为1mol，分子数目为NA，D正确；
答案选B。
11．B
【分析】该装置为原电池，根据有机物氧化还原的定义，葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖内酯(C6H10O6)，氢原子减少两个，发生氧化反应，故葡萄糖所在的一极为负极，即a极为负极，b极为正极。
【详解】A．由分析已知，b极为正极， A项正确，不符合题目要求。
B．该电池的负极反应为，很显然，1mol葡萄糖参与反应，失去2mol电子，则0.1mol葡萄糖参与反应，电路中转移0.2mol电子，B项错误。
C．根据负极的电极反应式，有H+生成，故负极区溶液pH变小，C项正确，不符合题目要求。
D．b极为正极，MnO2做氧化剂，发生反应，D项正确，不符合题目要求。
【点睛】这里用到了有机物氧化还原的定义：失氢得氧为氧化，得氢失氧为还原。
12．D
【详解】A. 反应速率快的现象不一定明显，如NaOH与HCl的反应，反应速率慢的现象可能明版显，如铁生锈，权故A错误；
B. 有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，如金属熔化、NaCl溶于水、NaCl晶体从溶液中析出、从浓盐酸中挥发出HCl气体等中虽有化学键断裂或形成但仍属于物理变化，故B错误；
C. 2 min内SO3的平均反应速率为=0.4 mol/(L·min)，不是2 min末时的瞬时速率，故C错误；
D. 吸氢速率v==30 mL g-1 min-1，故D正确；
故选D。
13．(1)A
(2)升高温度，加压，增大反应物浓度(合理即可)
(3)B
(4) 7：5
【解析】（1）
A．可燃冰燃烧产物是二氧化碳和水，利用可燃冰代替现有化石能源，不能降低二氧化碳排放，故选A；
B．氢气燃烧的产物是水，推动氢氧燃料汽车代替燃油汽车，能降低二氧化碳排放，故不选B；
C．扩大水力发电规模代替火力发电，降低煤炭的消耗量，能降低二氧化碳排放，故不选C；
D．研发二氧化碳人工合成淀粉技术，可以减少空气中二氧化碳含量，有效促进碳中和，故不选D；
选A。
（2）
根据影响反应速率的因素，升高温度、增大压强、增大反应物浓度都能加快该反应速率。
（3）
A．反应达到平衡状态时，正逆反应速率比等于系数比，的生成速率与的消耗速率比等于1:3时，反应达到平衡状态，故不选A；
B．反应前后气体系数和不同，恒温恒容时，压强是变量，容器内气体的总压强不再随时间而改变时，反应一定达到平衡状态，故选B；
C．反应前后全是气体，气体总质量是恒量，容器内气体的总质量不再改变时，反应不一定平衡，故不选C；
D．反应达到平衡状态时，各物质浓度不再改变，、、、的浓度相等时，浓度不一定不再改变，反应不一定平衡，故不选D；
选B。
（4）
t℃时，将和通入体积为2L的恒容密闭容器中发生催化反应，2min时的含量不再变化，此时测得的物质的量为1mol。
①从反应开始到达化学平衡，用表示的平均反应速率；
②同温同体积，压强比等于物质的量比，起始状态与平衡状态容器内的压强之比(3+4)：(2+1+1+1)=7:5。
14． ①⑦ ②③ ④ ⑤⑥ 0.75mol/L 3mol 0.05mol/(L·min) 2
【详解】（1）①碘升华是物理变化，化学键不变；
②烧碱熔化电离出钠离子和氢氧根离子，离子键被破坏；
③氯化钠溶于水电离出钠离子和氯离子，离子键被破坏；
④氯化氢溶于水电离出氢离子和氯离子，共价键被破坏；
⑤过氧化钠溶于水发生化学反应生成氢氧化钠和氧气，离子键和共价键均被破坏；
⑥氯化铵受热分解发生化学反应生成氨气和氯化氢，离子键和共价键均被破坏；
⑦氧气溶于水是物理变化，化学键不变；
则未发生化学键破坏的是①⑦；仅发生离子键破坏的是②③；仅发生共价键破坏的是④；既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是⑤⑥。
（2）①经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，则根据方程式可知消耗A是0.75mol/L，B是0.25mol/L。设反应前A与B的起始浓度均是n mol/L，则根据c(A):c(B)=3:5可知，(n－0.75):(n－0.25)=3:5，解得n＝1.5，所以此时，A的浓度为1.5mol/L－0.75mol/L＝0.75mol/L。
②反应开始前放入容器中B的物质的量为1.5mol/L×2L＝3mol。
③B的化学反应速率为0.25mol/L÷5min＝0.05mol/(L·min)。
④反应速率之比是化学计量数之比，则x＝0.1mol/(L min)÷0.05mol/(L·min)＝2。
15．(1)作(提供)电解质溶液
(2)其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好
(3)①④
(4) a 4.48 AB
【解析】(1)
水果电池中，水果的作用是提供电解质溶液，故答案为：作(提供)电解质溶液；
(2)
实验①②③的电极距离相同，水果种类相同，电极材料不同，实验①②③的目的是探究电极材料对电池效果的影响，对比实验①②③得出结论是在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好，故答案为：在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好；
(3)
探究水果种类对电池效果有影响应该保持其他条件一致，实验①④电极材料不同，电极距离相同，水果种类不同，电流大小不同，故欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论需要对比实验①④，故答案为：①④；
(4)
Zn为负极，原电池工作时，阴离子向负极移动，故SO向a极移动，Cu为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，若导线中转移了0.4mol电子，则产生氢气0.2mol，在标况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L；烧杯中分别加入等体积的下列液体，
A．蒸馏水可将稀硫酸进行稀释，并且不改变硫酸的总物质的量，可减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，故A正确；
B．NaCl溶液可将稀硫酸进行稀释，并且不改变硫酸的总物质的量，可减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，故B正确；
C．Na2CO3溶液会与硫酸反应，氢气的量减少，故C错误；
D．KNO3溶液电离出NO，在酸性环境中，NO具有强氧化性，生成NO，不产生氢气，故D错误；
故答案为：a；4.48L；AB
