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专题6化学反应与能量变化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图是某同学设计的原电池装置。下列叙述中正确的是
A．石墨电极上发生还原反应，作原电池的负极
B．电极的电极反应式为
C．该原电池的总反应为
D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子
2．下列叙述不正确的是
A．植物燃料燃烧时放出的能量来源于太阳能
B．Na与的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
C．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测温度值偏小
D．1H2燃烧放出的热量为的燃烧热
3．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，部分数据见表：
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是
A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol L-1 min-1
B．温度升至800℃，则正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．反应在t1min时未达到平衡
D．反应在t2min时，H2O的转化率约为66.7%
4．已知Ｈ－Ｈ键、Cl－Cl键和H－Cl键的键能分别为436kJ·mol-1、243kJ·mol-1和431kJ·mol-1，则由Cl2(g)和H2(g)反应生成1molHCl(g)时的能量变化是：
A．放热183kJ B．放热91.5kJ C．吸热183kJ D．吸热91.5kJ
5．氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应：已知该反应的速率随的增大而加快为的速率时间关系图。下列说法中正确的是

A．反应开始时速率增大一定是温度升高所致
B．纵坐标为的曲线与图中曲线不重合
C．图中阴影部分的面积表示时间内的减小
D．后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减少
6．恒温恒容下发生2HI(g)H2(g)+I2(g)，下列说法能够说明该反应已达到平衡状态的是
①单位时间内反应2molHI的同时生成1molH2
②1个H—H键断裂的同时有2个H—I键断裂
③反应速率v(H2)=v(I2)=0.5v(HI)
④v正(H2)=2v逆(HI)
⑤c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=2∶1∶1
⑥c(I2)的浓度保持不变
⑦容器内压强不再变化
⑧混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨混合气体的颜色不再发生变化
⑩混合气体的密度不再发生变化
A．①②⑤⑨⑩ B．②⑥⑨ C．⑥⑦⑩ D．全部
7．关于下列四个装置说法错误的是
A．铜电极质量增加 B．锌筒作负极，发生氧化反应
C．可充电，属于二次电池 D．内电路中电子由b极移向a极
A．A B．B C．C D．D
8．研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法错误的是
A．过程I有键断裂并吸收能量
B．过程II有键形成并放出能量
C．整个过程中既有极性键的断裂，又有非极性键的形成
D．的总能量大于和的总能量
二、填空题
9．二次电池
铅酸蓄电池的构造：负极是 ，正极是 ，电解质是 。
10．小明的爸爸是一名出租车司机，为倡导“绿水青山就是金山银山”这一理念，小明回到家和爸爸进行了一番争论。
小明认为：现在空气污染比较严重，应将汽车燃料改用新能源，或者污染较小的燃料。
小明的爸爸认为：现在城市污染不是很严重，新能源汽车价格高，续航能力差，不经济，汽油作燃料性价比高，适合长时间运行。
为了说服爸爸，小明又给爸爸展示了三张图片。
燃料 液化石油气 天然气(CNG) 95号乙醇汽油
价格(元/升) 4.8 2.3 6.9
热值(kJ/kg) 4.5×104 4.0×104 4.6×104
图2　常用车用燃料热值及价格
最后小明的爸爸赞同了小明的观点，决定将汽油改为天然气。
(1)小明鼓励爸爸，将汽油改为CNG的目的是 。
(2)结合图3，对于能源的选择，请你再提一条符合小明的目的的建议： 。
(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是___________(填字母)。
A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
D．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
11．用8.4gMgCO3与100mL稀盐酸反应制取少量的CO2，反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如图所示。已知：MgCO3在室温下溶解度为0.02g/100gH2O。
(1)写出反应的离子方程式 。
(2) 段(填“OE”“EF”或“FG”)的平均反应速率最快，可能的原因是 。
(3)EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为 。
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸，反应速率将 (填“加快”“减慢”或“不变”)。
(5)G点消耗HCl的物质的量为 mol，在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是 。
12．小组合作，完成教材P57页“活动探究”实验，完成表格。
实验记录
实验内容 实验现象 实验结论
铁片上产生气泡速率较慢，镁片上产生气泡速率较快 ①物质之间能否发生化学反应以及可能发生的化学反应速率的快慢是由物质本身的性质决定的②其他条件相同时，金属越活泼，与酸反应的速率越快
0.5 mol·L-1盐酸与铁反应产生气泡的速率较慢，3 mol·L-1盐酸与铁反应产生气泡的速率较快 其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率越快
加热的试管中产生气泡的速率较快，不加热的试管中产生气泡的速率较慢 其他条件相同时，体系的温度越高，化学反应速率越快
不加MnO2粉末的试管内无明显变化，加MnO2粉末的试管内有大量气体产生 MnO2是H2O2分解反应的催化剂，可明显加快化学反应速率
加碳酸钙粉末的试管内产生气泡的速率较快， 加块状碳酸钙的试管内产生气泡的速率较慢 其他条件相同时，固体反应物表面积越大、化学反应速率越快
小结：影响化学反应速率的因素
(1)决定因素：
(2)影响反应速率的外界因素：
①浓度： 其他条件不变时，
②温度：其他条件不变时，
③催化剂：其他条件不变时，
④接触面积：其他条件不变时，
⑤压强：其他条件不变时，
⑥其他因素， 、 、 等。
三、计算题
13．把0.4molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)+5Y(g) nZ(g)+6W(g)。2min末已生成0.3molW，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L·min)，试计算
（1）前2min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为 。
（2）2min末时Y的浓度为 。
（3）化学反应方程式中n= 。
（4）2min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的 倍。
四、解答题
14．某同学用相同质量的锌粉先后与1 mol/L盐酸及相同体积未知浓度的盐酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)。
(1)如果请你做这一实验，你如何测量反应放出气体的体积 ？
(2)请根据图示判断并解释，该同学所用未知浓度的盐酸，其浓度是高于还是低于1 mol/L 。
(3)如果用1 mol/L硫酸代替上述实验中的1 mol/L盐酸，二者的反应速率是否相同 ？请说明原因 。
15．吸热反应与放热反应
化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量。化学反应中不仅有物质变化还伴随着 。
【活动探究】根据教材“活动探究”所给用品小组合作设计实验方案并进行实验，感受化学反应中的能量变化。完成表格。
实验内容 实验现象 结论
镁粉逐渐溶解，生成气泡，反应后溶液温度升高。 反应放出热量
生成气泡，反应后溶液温度升高。 反应吸收热量
【结论】 。
《专题6化学反应与能量变化》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D D B D B D D
1．C
【分析】由图，该原电池的总反应为。石墨电极上氢离子得到电子发生还原反应，作原电池的正极，电极反应式为，电极为原电池负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为。
【详解】A．石墨电极上氢离子得到电子发生还原反应，作原电池的正极，A错误；
B．电极为原电池负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为，B错误；
C．该原电池的总反应为铁和氢离子生成亚铁离子和氢气：，C正确；
D．盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼脂，其作用是传递离子，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在植物中，植物经过几百万年复杂的物理，化学变化形成化石燃料，由此可知化石燃料植物燃烧放出的能力来源于太阳能，A项正确；
B．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，同时放出大量的热，，正反应为气体分子数增大的反应，,则该反应是熵增价的放热反应，，反应能自发进行，B项正确；
C．测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，造成热量散失较多，所测温度值偏小，C项正确；
D．1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量时氢气的燃烧热，D项错误；
答案选D。
3．D
【详解】A．t1min时，生成H2的物质的量为，则在t1min内的平均速率为v(H2)==mol L-1 min-1，A错误；
B．温度升高，正、逆反应速率均加快，B错误；
C．t1min时，H2O的物质的量为，t1和t2min时H2O的物质的量不变，说明反应在t1min时达到平衡，C错误；
D．根据表格数据，反应在t2min时，H2O的转化率为，D正确；
答案选D。
4．B
【分析】
【详解】根据ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量可知由Cl2(g)和H2(g)反应生成1molHCl(g)时的能量变化是0.5×436kJ+0.5×243kJ－431kJ＝－91.5kJ，即反应生成1molHCl(g)时的能量变化是放热91.5kJ，答案选B。
5．D
【详解】A. 反应开始时速率增大，可能是该反应放热，温度升高，化学反应速率加快，也可能是反应的速率随的增大而加快，故A错误；
B. 根据离子方程式ClO3-+3HSO3-=3SO42-+Cl-+3H+，v（ClO3-）：v（Cl-）=1：1，纵坐标为v（Cl-）的v-t曲线与图中曲线重合，故B错误；
C. 由于v（C1O3-）=，即△c= v（C1O3-）×△t，因此图中的阴影部分“面积”为t1~t2时间内C1O3-的物质的量浓度的减小值，故C正确；
D. 随着反应的进行，反应物的浓度减少，反应速率减小，所以后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小，故D正确；
故选D。
6．B
【详解】①单位时间内反应2molHI的同时生成1molH2，均表示正反应速率，不能判断反应达到平衡，错误；
②1个H—H键断裂的同时有2个H—I键断裂，正逆反应速率相等，反应达到平衡，正确；
③反应速率v(H2)=v(I2)=0.5v(HI)，不能判断正逆反应速率，不能判断反应达到平衡，错误；
④v正(H2)=2v逆(HI) 正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，错误；
⑤浓度成比例，不能作为判断达到平衡的标志，错误；
⑥c(I2)的浓度保持不变，反应达到平衡，正确；
⑦该反应为压强不变的反应，容器内压强不再变化，不能判断反应达到平衡，错误；
⑧该反应为体积不变的反应，混合气体的平均相对分子质量不再变化，不能判断反应达到平衡，错误；
⑨混合气体的颜色不再发生变化，说明碘的浓度不变，反应达到平衡，正确；
⑩混合气体的密度为定值，密度不变，不能判断反应达到平衡，错误；
故选B。
7．D
【分析】原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子由负极沿着导线流向正极；铅蓄电池可充放电，属于二次电池，氢气燃料电池中通入氢气一极为负极，通入氧气一级为正极。
【详解】A．锌做负极，铜做正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，A正确；
B．锌锰电池中二氧化锰得电子做正极，锌失电子做负极，锌元素化合价升高，发生氧化反应，B正确；
C．铅蓄电池可充放电，属于二次电池，C正确；
D．氢气燃料电池中通入氢气一极失电子做负极，通入氧气一级得电子做正极，则a为负极b为正极，电子由负极沿着导线流向正极，电子不能经过电解质溶液，D错误；
故选：D。
8．D
【详解】A．由题图可知，过程I有键断裂，化学键断裂需要吸收能量，故A正确；
B．过程II中实际上是2个H结合为以及2个羟基结合成，所以形成了键和键，形成新键会放出能量，故B正确；
C．由题图可知，过程I存在中键的断裂，过程II存在中键的形成，键的形成，C正确；
D．氢气在氧气中燃烧生成水的过程为放热过程，2mol水吸收光能生成2mol氢气和1mol氧气，所以的总能量小于和的总能量，D错误；
选D。
9． Pb
【解析】略
10．(1)节约石油资源，减少对空气的污染，天然气作汽油燃料性价比相对较高
(2)为减少化石能源对环境的影响，可以大力开发利用新能源，如太阳能、风能、海洋能、氢能等
(3)ACD
【解析】略
11． MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ OE 该反应为放热反应，温度升高，反应速率增加 0.4mol/(L·min) 加快 0.07 盐酸已经反应完
【详解】(1)碳酸镁与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，反应的离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑；
(2) 溶液中氢离子浓度越大，反应速率越快，越高应该反应速率越快，该反应是放热反应，但刚开始时，浓度的影响大于温度的影响，反应速率与曲线的切线成正比，根据图知OE段表示的平均反应速率最快，原因是该反应为放热反应，温度升高，反应速率增加；
(3)由图可知EF段生成的二氧化碳体积为672mL-224mL=448mL，n（CO2）==0.02mol，根据二氧化碳和稀盐酸的关系式得参加反应的n（HCl）=2n（CO2）=0.02mol×2=0.04mol，则HCl的平均反应速率==0.4 mol/（L min）；
(4)用等物质的量浓度的硫酸代替盐酸，则氢离子浓度增大，反应速率将加快；
(5) 曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积，所以在G点收集到的CO2的体积最大，G点消耗HCl的物质的量为n（HCl）=2n（CO2）=×2=0.07mol；
在G点以后收集的CO2的量不再增多，原因是盐酸已经反应完。
12．(1)反应物本身的性质
(2) 其他条件不变时，增大浓度，反应速率增大 其他条件不变时，升高温度，反应速率增大 其他条件不变时，加入催化剂能加快反应速率 其他条件不变时，增大反应物的接触面积可以增大反应速率 其他条件不变时，增大压强，反应速率增大 溶剂 光波 电磁波
【解析】略
13． 0.075mol/(L·min) 0.175mol/L n=4 1.05
【详解】根据提给信息：v(Z)=0.05mol/(L·min)，c(Z)= 0.05×2=0.1 mol/L ，c(X)=0.2 mol/L， c(Y)=0.3mol/L， c(W)=0.15 mol/L；
4X(g) + 5Y(g) nZ(g ) + 6W(g)
起始量 0.2 0.3 0 0
变化量 0.1 0.125 0.1 0.15
剩余量 0.1 0.175 0.1 0.15
（1）v(W)=0.15/2=0.075mol/(L·min)；正 确 答 案：0.075mol/(L·min)。
（2）C(Y)=0.3-0.125= 0.175 mol/L;正 确 答 案：0.175mol/L。
（3）根 据 方 程 式 比 例 关 系：n：6=0.1：0.15，n=4；正 确 答 案：4。
（4）在其他条件不变的情况下，反应前后气体的压强之比等于反应前后气体的总量之比，P（后）：P（前）=（0.1×2+0.175×2+0.1×2+0.15×2）：（0.4+0.6）=1.05：1；正 确 答 案：1.05。
点睛：进行化学平衡的相关计算时，要重点把握好三个量：起始量、变化量、剩余量或平
衡量，要注意相关量的单位要统一。
14．(1)可以用注射器收集气体直接测量，也可用排水量气装置测量气体体积
(2)高于
(3) 不相同 锌粉与酸反应的本质是锌与氢离子反应，等物质的量浓度的稀硫酸比盐酸的氢离子浓度大，反应更快
【分析】相同质量的锌粉与盐酸或稀硫酸反应，产生的氢气体积可用直接测量、也可以间接测量；该反应本质是锌与氢离子反应，氢离子浓度大反应越快，相同时间内产生的气体体积越大，据此回答。
【详解】（1）氢气体积可用注射器收集气体直接测量，也可以采用带有刻度的仪器（）或者排水量气装置（等合理即可）进行测量。
（2）根据图示知，相同时间内，未知浓度的盐酸放出H2比1 mol/LHCl多，即未知浓度的盐酸反应速率快，所以未知盐酸浓度高于1 mol/L。
（3）该反应实质为Zn与H+反应，若把1 mol/L盐酸换成1 mol/L硫酸，则c(H+)增大为2 mol/L，反应速率加快，故此处填：不相同，理由为：该反应实质为Zn与H+反应，等浓度的盐酸和硫酸，硫酸中c(H+)更大，反应速率更快。
15． 能量变化 每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的反应吸收能量，有的反应释放能量
【解析】略
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

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