新教材2025版高中化學專題6化學反應與能量變化綜合評價蘇教版必修第二冊

專題6綜合評價考試時間：75分鐘滿分：100分一、選擇題(本小題包括15小題，每小題3分，共45分)1．下列電池能實現(xiàn)化學能與電能相互轉化的是()2．某學習小組用鐵與稀硫酸反應探究“影響化學反應速率因素”，數(shù)據(jù)如下表：試驗序號鐵的質量/g鐵的形態(tài)V(H2SO4)/mLc(H2SO4)/mol·L－1反應前溶液的溫度/℃金屬完全消逝的時間/s①0.10片狀500.820200②0.10粉狀500.82025③0.10片狀501.020125④0.10片狀501.03550請分析上表信息，下列說法錯誤的是()A．試驗①和②表明固體反應物的表面積越大，反應速率越大B．僅表明反應物濃度對反應速率產(chǎn)生影響的試驗有①和③C．試驗③和④表明反應物溫度越高，反應速率越小D．試驗③將稀硫酸改為同體積、c(H＋)相同的鹽酸(其他條件不變)，發(fā)覺放出氣泡的速率鹽酸明顯比硫酸快，其可能的緣由是Cl－起催化作用3．氫氣與氧氣生成水的反應是氫能源應用的重要途徑。下列有關說法正確的是()A．氫氧燃料電池放電時化學能全部轉化為電能B．氫氧燃料電池的負極反應為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2LH2，轉移電子的數(shù)目為6.02×1023D．反應2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的熱量改變可以通過反應中形成新共價鍵的鍵能之和與反應中斷裂舊共價鍵的鍵能之和來計算4．我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是()A．CO2和CH4完全轉化CH3COOHB．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵發(fā)生斷裂C．①→②放出能量并形成了C—C鍵D．上升溫度可減慢該化學反應速率5．HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反應組成，1molHBr被氧化為Br2放出12.67kJ熱量，其能量與反應過程曲線如圖所示。(Ⅰ)HBr(g)＋O2(g)=HOOBr(g)(Ⅱ)HOOBr(g)＋HBr(g)=2HOBr(g)(Ⅲ)HOBr(g)＋HBr(g)=H2O(g)＋Br2(g)下列說法中正確的是()A．三步反應均為放熱反應B．步驟(Ⅰ)的反應速率最快C．步驟(Ⅰ)中HBr和O2比HOOBr穩(wěn)定D．4HBr(g)＋O2(g)=2H2O(g)＋2Br2(g)完全反應放出12.67kJ的能量6．活性炭可處理大氣污染物NO，反應原理為C(s)＋2NO(g)?N2(g)＋CO2(g)。下列有關該反應的說法正確的是()A．加入足量的活性炭可以實現(xiàn)NO100%轉化B．上升體系溫度能加快反應速率C．增大壓強不能加快反應速率D．運用催化劑不影響反應速率7．將4molA和2molB在2L的密閉容器中混合，并在肯定條件下發(fā)生如下反應：2A(s)＋B(g)?2C(g)，反應2s后測得C的濃度為0.6mol·L－1。下列說法正確的是()A．用物質A表示2s內(nèi)的平均反應速率為0.3mol·L－1·s－1B．用物質B表示2s內(nèi)的平均反應速率為0.6mol·L－1·s－1C．2s時v(C)＝0.3mol·L－1·s－1D．2s時物質B的濃度為0.7mol·L－18．某反應的反應機理、能量與反應進程的關系如圖所示，下列說法不正確的是()A．Fe2＋是該反應的催化劑B．反應的總離子方程式為S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))＋2I－eq\o(=,\s\up7(Fe2＋))2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋I2C．S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))在第一步反應中作氧化劑D．兩步反應都是放熱反應9．中國科學家用墨汁書寫后的紙張作為空氣電極，設計并組裝了輕型、柔性、能折疊的可充電鋰—空氣電池如圖甲，電池的工作原理如圖乙。下列有關說法正確的是()A．放電時，紙張中的石墨作為鋰電池的負極B．開關K閉合給鋰電池充電，X為直流電源的正極C．閉合開關K給鋰電池充電，X對應充電電極上的反應為Li＋＋e－=LiD．放電時，Li＋由正極經(jīng)過有機電解質溶液移向負極10．下列對圖a和圖b的分析合理的是()A．圖a負極上發(fā)生的反應是O2＋4e－＋2H2O=4OH－B．圖b接通開關后溶液中的H＋向正極移動C．圖a中的鐵棒發(fā)生腐蝕，正極上發(fā)生的反應可能是4OH－－4e－=O2↑＋2H2OD．圖b接通開關后銅被腐蝕11．液態(tài)太陽燃料技術路途示意圖如圖。下列有關說法錯誤的是()A．太陽能最終轉化為電能和熱能B．燃料電池正極反應式為H2－2e－=2H＋C．H2O和CO2可循環(huán)利用D．該技術的關鍵是氫氣如何平安、高效儲存及轉移12．探討表明CO與N2O在Fe＋作用下發(fā)生反應的能量改變及反應歷程如圖所示，兩步反應分別為①N2O＋Fe＋=N2＋FeO＋(慢)、②FeO＋＋CO=CO2＋Fe＋(快)。下列說法不正確的是()A．反應①②都是氧化還原反應B．兩步反應均為放熱反應，總反應的化學反應速率由反應①確定C．Fe＋是反應的催化劑，F(xiàn)eO＋是中間產(chǎn)物D．若轉移1mol電子，則消耗11.2LN2O13．下列對應化學平衡狀態(tài)的推斷不正確的是()A．反應2NO(g)＋2CO(g)?N2(g)＋2CO2(g)，如單位時間內(nèi)消耗CO和CO2的物質的量相等時，反應達到平衡B．反應2A(s)?2B(g)＋3C(g)，密閉容器中B的體積分數(shù)不變，標記反應達到平衡狀態(tài)C．反應CO2(g)＋C(s)?2CO(g)，當平均摩爾質量不變時，反應達到平衡D．反應NO2(g)＋SO2(g)?SO3(g)＋NO(g)，反應體系的顏色不再發(fā)生改變時，反應達到平衡14．工業(yè)上燃燒硫礦石制取硫酸產(chǎn)生的廢氣SO2，如圖依據(jù)原電池的原理將SO2轉化為重要的化工原料，下列說法正確的是()A．通入SO2的a極為負極B．電子從a極經(jīng)導線移向b極，再經(jīng)溶液移向a極C．電池工作一段時間后電解質溶液的酸性減弱D．電池工作時，消耗O2、SO2物質的量之比為2∶115．科學家研發(fā)了一種綠色環(huán)保的“全氫電池”，有望削減廢舊電池產(chǎn)生的污染，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．“全氫電池”工作時，將酸堿反應的中和能轉化為電能B．吸附層b發(fā)生的電極反應式：H2－2e－＋2OH－=2H2OC．Na＋在裝置中從右側透過陽離子交換膜向左側移動D．“全氫電池”的總反應式：2H2＋O2=2H2O二、非選擇題(本小題包括5小題，共55分)16．(6分)已知：反應aA(g)＋bB(g)?cC(g)，某溫度下，在2L的密閉容器中投入肯定量的A、B，兩種氣體的物質的量濃度隨時間改變的曲線如圖所示。(1)經(jīng)測定前4s內(nèi)v(C)＝0.05mol·L－1·s－1，則該反應的化學方程式為____________________。(2)請在圖中將生成物C的物質的量濃度隨時間的改變曲線繪制出來。(3)若上述反應分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行，經(jīng)同一段時間后，測得三個容器中的反應速率分別為甲：v(A)＝0.3mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6mol·L－1·min－1，則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的依次為____________________。17．(8分)(1)負離子發(fā)生器產(chǎn)生的負離子是Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，它在大氣中存在的時間很短。O2、O3、Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))三種微粒自身所具有的能量由低到高的依次是____________。(2)A、B兩元素的原子分別得到2個電子形成穩(wěn)定結構時，A放出的能量大于B放出的能量；C、D兩元素的原子分別失去1個電子形成穩(wěn)定結構時，D汲取的能量大于C汲取的能量。若A、B、C、D間分別形成二元化合物，其中最可能屬于離子化合物的是____________(填寫用A、B、C、D表示的化學式)。(3)下列反應中反應物總能量低于生成物總能量的是________(填寫編號)。A．石灰石受熱分解B．酒精燃燒C．生石灰溶于水D．試驗室用KClO3加熱制氧氣18．(13分)依據(jù)下列原電池的裝置圖，回答問題：(1)若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉，B電極材料為Fe且作負極，則A電極上發(fā)生的電極反應式為______________；反應進行一段時間后溶液C的pH將________(填“上升”“降低”或“基本不變”)。(2)若需將反應：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋設計成如上圖所示的原電池裝置，則負極A極材料為________，正極B極材料為________，溶液C為________。(3)用CH4和O2組合形成的質子交換膜燃料電池的結構示意圖如下：①則d電極是________(填“正極”或“負極”)，c電極的反應方程式為：________________________________________________________________________。②若線路中轉移2mol電子，則上述燃料電池，消耗的O2在標況下的體積為________L。19．(14分)化學鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學鍵時釋放的能量，如H(g)＋I(g)=H－I(g)ΔH＝－297kJ·mol－1，即H—I鍵的鍵能為297kJ·mol－1，也可以理解為破壞1molH—I鍵須要汲取297kJ的能量。如下表是一些鍵能數(shù)據(jù)(kJ·mol－1)：鍵能鍵能鍵能鍵能H—H436Cl—Cl243H—Cl431H—O464S=S255H—S339C—F427C—O347C—Cl330C—I218H—F565(1)由表中數(shù)據(jù)預料C—Br鍵的鍵能范圍：________＜C—Br鍵能＜________。(2)由熱化學方程式2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g)ΔH＝－224.5kJ·mol－1和表中數(shù)值可計算出1molS2(s)氣化時將________(填“汲取”或“放出”)________kJ的熱量。(3)已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)放出99kJ的能量。則2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＝________kJ·mol－1。(4)如圖中a、b、c、d分別代表第ⅥA族元素Te(碲)、Se(硒)、S(硫)、O(氧)的單質與氫氣反應ΔH的數(shù)據(jù)示意圖，則非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與非金屬與氫氣反應生成對應氫化物的ΔH的關系是________。寫出氣態(tài)硒化氫在如圖狀態(tài)下，發(fā)生分解反應的熱化學反應方程式____________________________。20．(14分)在2L密閉容器內(nèi)，800℃時反應2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的改變?nèi)绫恚簳r間(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)800℃，反應達到平衡時，NO的物質的量濃度是________，若從反應起先到正好平衡時用NO2表示該反應的反應速率是________，NO的轉化率是________。(2)如圖中表示NO2改變的曲線是________。(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________。a.v(NO2)＝2v(O2)b.容器內(nèi)壓強保持不變c.v逆(NO)＝2v正(O2)d.容器內(nèi)密度保持不變e.容器內(nèi)顏色保持不變f.容器內(nèi)平均摩爾質量保持不變(4)能使該反應的反應速率增大的是________。a.剛好分別出NO2氣體b.適當上升溫度c.增大容器的容積d.選擇高效催化劑專題6綜合評價1．答案：B2．解析：試驗①和②中，其他條件相同，只有鐵的狀態(tài)不同，因此固體反應物的表面積越大，反應速率越大，A項正確；試驗①和③中，其他條件相同，只有c（H2SO4）不同，B項正確；依據(jù)數(shù)據(jù)，溫度越高，金屬完全消逝的時間越短，反應速率越快，C項錯誤；因為其他條件都相同，不同的是SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))和Cl－，鹽酸反應速率快，應是Cl－的催化作用，D項正確。答案：C3．答案：D4．答案：D5．答案：C6．解析：A錯，對于可逆反應，即使加入足量的活性炭，也不行能實現(xiàn)NO的100%轉化。B對，上升體系溫度，可加快反應速率。C錯，增大壓強可以增大反應物和生成物的濃度，從而加快反應速率。D錯，運用催化劑，可以加快（或減慢）反應速率。答案：B7．解析：不能用固體物質的濃度表示化學反應速率，A錯誤；化學反應速率是平均值不是瞬時值，C錯誤；據(jù)題目條件知v（C）＝0.6mol·L－1÷2s＝0.3mol·L－1·s－1，則v（B）＝0.3mol·L－1·s－1÷2＝0.15mol·L－1·s－1，則2s時物質B的濃度為2mol÷2L－0.6mol·L－1÷2＝0.7mol·L－1，B錯誤，D正確。答案：D8．解析：由圖知第一步反應為S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))與Fe2＋反應生成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))和Fe3＋，反應的離子方程式為S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))＋2Fe2＋=2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2Fe3＋，其次步反應為Fe3＋與I－反應生成Fe2＋和I2，反應的離子方程式為2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，反應的總離子方程式為S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))＋2I－eq\o(=,\s\up7(Fe2＋))2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋I2，A、B正確；第一步反應為S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))與Fe2＋反應生成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))和Fe3＋，S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))在反應中作氧化劑，C正確；由題圖可知第一步反應為吸熱反應，其次步反應為放熱反應，D錯誤。答案：D9．解析：可充電鋰空氣電池放電時，紙張中的石墨作鋰電池的正極，活潑的鋰是負極，A項錯誤；開關K閉合給鋰電池充電，X為直流電源的負極，B項錯誤；閉合開關K給鋰電池充電，X對應充電電極上的反應為Li＋＋e－=Li，C項正確；放電時，Li＋由負極經(jīng)過有機電解質溶液移向正極，D項錯誤。答案：C10．解析：圖a負極上發(fā)生的反應是Fe－2e－=Fe2＋，A錯誤；圖b接通開關后，形成原電池，溶液中的H＋向正極移動，B正確；圖a在液面與空氣的交界處鐵棒發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應是O2＋4e－＋2H2O=4OH－，C錯誤；鋅被腐蝕，D錯誤。答案：B11．解析：光伏發(fā)電電解水生成氧氣和氫氣，光電催化制備氫氣，氫氣和二氧化碳反應生成甲醇和水，燃料電池電解水生成氧氣和氫氣，氫氣和二氧化碳反應循環(huán)運用。分析可知太陽能轉化為電能、化學能、熱能，太陽能最終轉化為電能和熱能，A正確；燃料電池正極反應是氧氣得到電子發(fā)生還原反應，O2＋4e－＋2H2O=4OH－，H2－2e－=2H＋是負極電極反應，B錯誤；分析過程可知，參加反應過程，最終又生成的物質可以循環(huán)運用，H2O和CO2可以循環(huán)運用，C正確；液態(tài)太陽燃料技術中，氫氣是易燃燒的氣體，該技術的關鍵是氫氣如何平安、高效儲存及轉移，D正確。答案：B12．解析：反應①②均有元素化合價的升降，因此都是氧化還原反應，A正確；由題圖可知，反應①②都是放熱反應，總反應的化學反應速率由速率慢的反應①確定，B正確；Fe＋作催化劑，F(xiàn)eO＋是中間產(chǎn)物，C正確；由于沒有指明外界條件，所以不能確定氣體的體積，D錯誤。答案：D13．解析：單位時間內(nèi)消耗CO和CO2的物質的量相等時，即正逆反應速率相等，反應達到平衡，A正確；反應2A（s）?2B（g）＋3C（g）分解反應中，反應物是固體，無論反應是否達到平衡，B的體積分數(shù)始終為eq\f(2,5)，所以密閉容器中B、C的體積分數(shù)不變，不標記反應平衡，B錯誤；反應CO2（g）＋C（s）?2CO（g），隨著反應的進行，氣體的m（總）、n（總）在不斷發(fā)生改變，當平均相對分子質量或平均摩爾質量不變時，即m（總）、n（總）不再改變，標記反應達到平衡，C正確；NO2（g）＋SO2（g）?SO3（g）＋NO（g），反應體系的顏色不再發(fā)生改變時，NO2的濃度不變，反應達到平衡，D正確。答案：B14．解析：通入SO2的a極為負極，A正確；原電池中電子從負極經(jīng)導線流向正極，但電子不進入溶液，B錯誤；該電池的總反應為2SO2＋O2＋2H2O=4H＋＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，因為反應中生成H＋，所以電池工作一段時間后，電解質溶液的酸性增加，C錯誤；1molO2參加反應轉移4mol電子，而1molSO2生成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))轉移2mol電子，二者物質的量之比為1∶2，D錯誤。答案：A15．解析：A對，據(jù)圖以及左側和右側物質成分知，左側含有NaOH、右側含有高氯酸，所以“全氫電池”工作時，將酸堿反應的中和能轉化為電能。B錯，吸附層a為負極，電極反應式為H2＋2OH－－2e－=2H2O，吸附層b為正極，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑。C錯，原電池中陽離子移向正極，陰離子移向負極，所以電解質溶液中Na＋向右側正極移動。D錯，負極反應式為H2＋2OH－－2e－=2H2O，正極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，電池的總反應式為H＋＋OH－=H2O。答案：A16．解析：（1）前4s內(nèi)，Δc（A）＝0.8mol·L－1－0.5mol·L－1＝0.3mol·L－1，Δc（C）＝0.05mol·L－1·s－1×4s＝0.2mol·L－1，a∶c＝3∶2。由圖象知，在12s時Δc（A）∶Δc（B）＝（0.6mol·L－1）∶（0.2mol·L－1）＝3∶1＝a∶b，則a、b、c三者之比為3∶1∶2，該反應的化學方程式為3A（g）＋B（g）?2C（g）。（2）生成物C的濃度從0起先增加，到12s時達到最大，Δc（A）∶Δc（C）＝a∶c＝3∶2，所以Δc（C）＝0.4mol·L－1。（3）丙容器中v（C）＝9.6mol·L－1·min－1＝0.16mol·L－1·s－1，都換算為B的速率，甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的依次為乙>甲>丙。答案：（1）3A（g）＋B（g）?2C（g）（2）（3）乙>甲>丙17．解析：（1）能量越高越不穩(wěn)定，由此可確定三種微粒的穩(wěn)定性和能量凹凸。（2）由A、B兩元素的原子分別得到2個電子形成穩(wěn)定結構時，A放出的能量大于B放出的能量。所以A比B的非金屬性強。C、D兩元素的原子分別失去1個電子形成穩(wěn)定結構時，D汲取的能量大于C汲取的能量，則D比C難失電子，即C的金屬性比D強，故最可能屬于離子化合物的是C2A。答案：（1）O2、O3、Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))（2）C2A（3）AD18．解析：（1）若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉，B電極材料為Fe且作負極，電極反應為Fe－2e－=Fe2＋，A為正極，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應為2H＋＋2e－=H2↑；氫離子濃度減小，氫氧根離子濃度增大，溶液pH上升。（2）將反應Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋設計成上圖所示的原電池裝置，Cu元素的化合價由0價上升到＋2價，失電子作原電池的負極，則負極A極材料為Cu，正極B極材料為石墨，F(xiàn)e3＋在正極得電子發(fā)生還原反應，溶液C用可溶性鐵鹽，即含F(xiàn)e3＋的溶液。（3）①依據(jù)甲烷燃料電池的結構示意圖可知，電子流出的電極為負極，c為負極，d為正極，在燃料電池中，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應，甲烷在負極失電子發(fā)生氧化反應，所以c電極的反應方程式為CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋。②依據(jù)正極電極反應式：O2＋4e－＋4H＋=2H2O，則線路中轉移2mol電子時，消耗的O2為0.5mol，在標況下的體積為0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L。答案：（1）2H＋＋2e－=H2↑上升（2）Cu石墨（或比銅活潑性弱的金屬）含F(xiàn)e3＋的溶液（3）①正極CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋②11.219．解析：（1）依據(jù)C—Cl的鍵能為330kJ·mol－1，C—I的鍵能為218kJ·mol－1，所以C—Br鍵的鍵能應在二者之間。（2）化學反應的反應熱等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和。設斷開1molS=S（s）須要汲取的能量為Q。依據(jù)2H2（g）＋S2（s）=2H2S（g）ΔH＝－224.5kJ·mol－1得出：2×436kJ·mol－1＋Q－4×339kJ·mol－1＝－224.5kJ·mol－1，則Q＝259.5kJ·mol－1，即斷開S=S（s）須要汲取259.5kJ的能量。依據(jù)表中S=S（g）的鍵能為255kJ·mol－1，得1molS2（s）氣化時須要汲?。?59.5kJ－255kJ）＝4.5kJ。（3）已知1molSO2（g）氧化為