《化学反应与能量变化》单元检测题-下学期高一化学苏教版（2020）必修第二册

专题6《化学反应与能量变化》单元检测题

一、单选题

1.锌一铜原电池示意图如图所示。下列说法正确的是

Jt/Z：：JfZImolL_1

k匚V：资硫酸铜溶液

A.电子由锌片流向硫酸铜溶液再流向铜片

B.溶液颜色由无色变为蓝色

C.负极质量减少，正极质量增加

D.该装置能将化学能完全转化为电能

2.为了研究外界条件对Hq,分解反应速率的影响，某同学在相应条件下进行实验，实验记录如下表:

实验序号反应物温度催化剂收集VmL气体所用时间

①5mL5%凡02溶液25℃2滴1mol/LFeJ

②5mL5%也。2溶液45℃2滴1mol/LFeCht2

③5mL10%凡°2溶液25℃2滴1mol/LFeC13

④5mL5%凡。2溶液25℃不使用

下列说法中，不正确的是A.通过实验①②，可研究温度对反应速率的影响

B.所用时间：t/y

C.通过实验①④，可研究催化剂对反应速率的影响

D.反应速率：③〈④

3.下列说法正确的是

①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

②放热反应在常温下一定很容易发生

③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小

④放热反应中反应物断键吸收的总能量小于生成物成键所释放的总能量

⑤液态水汽化和氯酸钾分解制氧气都属于吸热反应

A.③④B.①②⑤C.①②③④D.③④⑤

4.在2A+BU3c+5D反应中，表示该反应速率最快的是

A.v(A)=0.5mol-L'-s-1B.v(B尸0.3molLls"

C.v(C)=0.8mol-L1-s-|D.v(D)=lmol-L-1-s-1

5.下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热的是

A.氢氧化钠与稀硫酸反应B.灼热的木炭与CO?反应

C.铁与稀硫酸反应D.石灰石高温分解

6.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的,

如图为NMg)和02(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是

+放出能量

吸收能量-1

吸收能量2x632kJ,mol

946kJ,mol

498kJ,mor1

N,(g)和0(g)生成NO(g)过程中的能量变化

A.通常情况下，NO比N?稳定

B.通常情况下，NKg)和OKg)混合能直接生成NO

C.lmolN2(g)和ImoQ(g)反应吸收的能量为180kJ

D.ImolN^g)和lmolO2(g)具有的总能量大于2moiNO(g)具有的总能量

7.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是

A.化学方程式：2NUM

B.t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡

C.t3时，正反应速率大于逆反应速率

试卷第2页，共11页

D.ti时，M的浓度是N的浓度的2倍

8.已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g)AH=-270kJ/mol,下列说法正确的是

A.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ

B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2moi液态氟化氢放出的热量小于270kJ

C.在相同条件下，2moi氟化氢气体的总能量大于1mol氢气与1mol氟气的总能量

D.2mol氟化氢气体分解成Imol的氢气积Imol的氟气吸收270kJ热量

9.观察如图所示装置，可发现电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。表中所列的M、N、P对应物质可构成该装

置的是

选项MNP

A锌铜稀硫酸

B铜铁稀盐酸

C银锌硝酸银溶液

D锌铁硝酸铁溶液

A.AB.BC.CD.D

10.在体积为2L的密闭容器中，充入2moic(J?和6m。1凡，一定条件下发生反应:

CO式g)+3H?(g)uCH30H(g)+Hq(g),能说明上述反应达到平衡状态的是

A.反应中CO?与CHQH的物质的量浓度相等时

B.V(CO2)=V(H2)

C.单位时间内每消耗3molH?,同时生成Imol也0

D.CO?的体积分数在混合气体中保持不变

11.下列说法正确的是

A.既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变几乎不会影响化学反应速率

B.化学反应速率常用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示

C.平衡时的转化率是指平衡时反应物的物质的量与其初始物质的量之比

D.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时反应停止

12.下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是

A.浓硫酸的稀释B.Na与水反应

C.Ba（OH）2-8HQ与NH4cl反应D.C与CO?反应

13.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下，下列说法中正确的是

3

CH6

H2SHSH

HHS

A=、iI

CH30H

催化剂①催化剂②催化剂

SH

HHS

H2OHH

:■■>CH3SH+H2O

③催化剂④催化剂⑤

A.过程①放出能量

B.过程④中，只形成了C—S键

C.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应

D.该催化剂可降低反应活化能，反应前后没有变化，并没有参加反应

14.已知：①CH4（g）+2C）2（g）=CO2（g）+2H2O（l）AW=890.31kJmolT

②2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H,O(g)A//=1452kJmoH

③凡0伍）=乩0（1）AW=^14.OkJmol-'

下列说法正确的是

A.CH30H（1）的燃烧热A/7=1452kJmoH

1

B.3CH4（g）+CO2（g）+2H,O（l）=4CH,OH（l）AW=-585.07kJ-mol-

C.等物质的量的CH/g）和C&OH。）完全燃烧，CH,（g）放出的热量更多

D.在中性溶液中，CH4（g）和O?（g）不能形成燃料电池

15.一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，Ch与Li+在多孔碳材料电极处生成LizOix（x=0或1）。下列

说法正确的是（）

试卷第4页，共11页

非水电解质/高聚物隔膜

A.放电时，多孔碳材料电极为负极

B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C.充电时，电解质溶液中U+向多孔碳材料区迁移

Y

D.充电时，电池总反应为Li2O3x=2Li+(1—万)Ch

二、填空题

16.依据化学能与热能的相关知识回答下列问题：

I.键能是指在25℃、101kPa,将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。显然键

能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。如H—H键的键能是436kJ.moH,是指使Imol比分子变成2moi

H原子需要吸收436kJ的能量。

⑴已知H-C1键的键能为431kJmoH,下列叙述正确的是(填字母，下同)。

A.每生成1molH-C1键放出431kJ能量B.每生成1molH-C1键吸收431kJ能量

C.每拆开1molH-C1键放出431kJ能量D.每拆开1molH-C1键吸收431kJ能量

(2)已知键能:H-H键为436kJ-moH；H-F键为565kJ,moH；H-C1键为431kJmoH；H-Br键为366kJ-moH则下列

分子受热时最稳定的是。

A.HFB.HC1C.HBrD.H2

(3)能用键能大小解释的是。

A.氮气的化学性质比氧气稳定B.常温常压下澳呈液态，碘呈固态

C.稀有气体一般很难发生化学反应D.硝酸易挥发而硫酸难挥发

II.已知化学反应N2+3H2^^^2NH3的能量变化如图所示，回答下列问题：

能

量1molN+3molH

E

增

加AE=akJ

AEHkJ

*molN2(g)+1molH2(g)

1molNH3(g)AE=ckJ

1molNH3(1)

（1）1molN原子和3molH原子生成1molNH3（g）的过程（填“吸收”或“放出”）kJ能量。

（2）0.5molN2（g）和1.5molHz（g）生成1molNH^g）的过程（填“吸收”或“放出”）kJ能量。

17.化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回

答下列问题：

（1）下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是（填字母，下同）

A.Fe2O,+6HCl=2FeCl,+3H2O

B.Cu+2Fe"=2Fe"+Cu"

C.CaO+H2O=Ca（OH）,

D.CH,+20,——遵~>CO,+2H,0

（2）将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（a、b为多孔碳棒）其中（填A或B）

处电极入口通氧气，其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气1L2L时，假设能量转化率为85%,则导线

中转移电子的物质的量为mol»

KOH溶液

（3）某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示:

①该反应的化学方程式为O

②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为

③2min时，v#（填或"="）v迪。

18.如图为原电池装置示意图。

试卷第6页，共11页

AnI

_=

三

N三

三TF

一

一

・

三

三i=

u=三

三

一€

三

三m

一

一=

m二

一

二

二

一-

二

一

一

一

一

_一

⑴将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中,

作负极的分别是（填字母）。

A.铝片、铜片B.铜片、铝片C.铝片、铝片D.铜片、铜片

写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：o

⑵若A为Pb,B为PbO2，电解质为H2sCM溶液，工作时的总反应为Pb+PbC）2+2H2so4=2PbSO4+2H2。。写出B电

极反应式：；该电池在工作时，A电极的质量将（填“增加”“减小”或“不变”）。若该

电池反应消耗了0.1molH2SO4,则转移电子的数目为o

⑶若A、B均为伯片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入C3H8和02,该电池即为丙烷燃料电池，写出B

电极反应式：：A极的反应物C3H8的一氯代物有种同分异构体。

19.I.判断：

（1）下列化学（或离子）方程式正确且能设计成原电池的是（填字母，下同）。

A.KOH+HC1=KC1+H,OB.Cu+Fe3+=Fe2++Cu2+

C.Na2O+H2O=2NaOHD.Fe+H2SO4=FeSO4+H2T

n.常温下，将除去表面氧化膜的AI、cu片插入浓HNO、中组成原电池（图1）,测得原电池的电流强度⑴随时间⑴

的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。

图1图2

（2）0〜口时，原电池的负极是A1片，止匕时，正极的电极反应式是,溶液中的H*向移动（填"正极”或”负

极”）；口时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是。

20.氧化剂H2O2在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以HQ?

分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号温度（℃）反应物催化剂

①2025mL3%出°2溶液无

②2025mL5%也°2溶液无

③2025趾5%凡°2溶液O.lgMQ

④2025mL5%H202溶液1~2滴1moi/LFeCl,溶液

⑤3025mL5%出°2溶液0.igMnO2

(1)实验①和②的目的是。同学甲在进行实验①和②时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下

过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是(写出一种即可)。

(2)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如甲图所示。分析该图能得出的结论是,

乙

(3)同学乙设计了乙图所示的实验装置对过氧化氢的分解速率进行定量分析，以生成20mL气体为准，其他影响实验

的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是o

(4)向某体积固定的密闭容器中加入0.6molA、0.2molC和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物

质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：

②若L=10,则t°-t1内反应速率v(c)=,A的转化率为；

试卷第8页，共11页

③B的起始的物质的量是；平衡时体系内的压强为初始状态的倍。

21.H2(g)+L(g)w2HI(g)已经达到平衡状态的标志是(填序号)。

①c(H2)=c(h)=c(HI)

②C(H2):C(I,):C(HI)=1:1:2

③c(H?)、cQ)、c(HI)不再随时间而改变

④单位时间内生成nmol也的同时生成2nmolHI

⑤单位时间内生成nmol也的同时生成nmolI2

⑥反应速率V(H2)=V(U)=V(HI)

⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂

⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化

⑨温度和体积一定时,，混合气体的颜色不再变化

⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

须度和体积一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化

22.下表中的数据是破坏Imol物质中的化学键所消耗的能量：

物质ClHC1HBrHI

2B「2hH2

能量/kJ243193151432366298436

根据上述数据回答下列问题：

(I)下列物质中本身具有的能量最低的是(填字母)。

A.H2B.Cl2c.Br2D.I2

(2)下列氢化物中最稳定的是(填字母)。

A.HC1B.HBrC.HI

一定条件

(3“2+'八2Hx(X代表Cl、Br、I)的反应是______侬“吸热”或“放热”)反应。

(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是

23.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。

⑴请利用反应“3Cu+8H++2NO3=4H2O+3Cu"+2NOf”设制一个化学电池，回答下列问题：

①该电池的负极材料是，电解质溶液是;

②正极的电极反应式为;

③当生成的气体标在准状况下的体积为0.2241时-，电路中电子转移了mol

⑵已知燃料电池的总反应式为CH4+2。2+2KOH=K2CC>3+3凡。，电池中有一极的电极反应式为

2O,+4H2O+8e=8OHo

①这个电极是燃料电池的(填“正极”或“负极”)，另一个电极上的电极反应式为：。

②随着电池不断放电，电解质溶液的碱性(填“增大”、"减小”或"不变”)。

③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率(填“大于"、"小于'’或“等于")甲烷燃烧的能量利用率。

24.某学习小组，用稀HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，探究影响反应速率的因素。所用HNCh浓度为

l.OOmolL」、2.00mol.L',大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K,每次实验HNCh的用量为

25.00mL、大理石用量为10.00g«

实验设计如表：

编号T/K大理石规格HNCh浓度

①298粗颗粒2.00mol-L1

②298粗颗粒l.OOmol-L1

③308粗颗粒2.00mol-L1

④298细颗粒2.00mol-L1

将相应的实验目的填入下列空格中：

(1)实验①和②探究对该反应速率的影响；

(2)实验①和③探究对该反应速率的影响；

(3)实验①和④探究对该反应速率的影响。

25.(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。电池工作时，外电路上电流的方向应从电极(填A或

B)流向用电器。内电路中，COT向电极(填A或B)移动，电极A上CO参与的电极反应为

电极A电极B

(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。

试卷第10页，共11页

KOH溶液

①假设使用的“燃料”是氢气(%)，则a极的电极反应式为o

若电池中氢气(H?)通入量为224mL(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电流表的电量为C(法拉第常数

F=9.65xl04C/mol),,

②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH),则a极的电极反应式为o

如果消耗甲醇160g,假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为(用M表示)。

参考答案：

I.C

【解析】A.电子由锌片经导线流向铜片，电子不能进入溶液移动，故A错误；

B.总反应为Zn+C/=Zn2++Cu,铜离子浓度降低，溶液蓝色变浅，故B错误；

C.负极反应式Zn-2e-=Zn2+,负极质量减少；正极反应式Cu"+2e-=Cu,正极质量增加，

故C正确；

D.该装置为原电池，能将化学能转化为电能，但不可能100%转化为电能，故D错误；

选C。

2.D

【解析】A.实验①②中除温度外其他条件均相同，可研究温度对反应速率的影响，A正确；

B.实验①③中除过氧化氢浓度不同外其他条件均相同，浓度大的反应速率快，故收集相同

体积的气体实验③用的时间短，故t〉t3,B正确；

C.实验①④中，④采用了催化剂，其他条件均相同，可研究催化剂对反应速率的影响，C

正确；

D.实验③④中有浓度和催化剂两个变量，故不能比较反应速率：③〈④，D错误；

故选D。

3.A

【解析】①反应热与反应条件无关，需要加热才能发生的反应可能是吸热反应，也可能是放

热反应，如铝热反应是放热反应，但需在高温下发生，①错误；

②反应热与反应条件无关，放热反应在常温下不一定很容易发生，如铝热反应是放热反应,

但需在高温下发生，②错误；

③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，若反应物总能量

比生成物总能量高，则发生的反应为放热反应，反之为吸热反应，③正确；

④断键吸热，成键放热。若断裂反应物化学键吸收的总能量小于形成生成物化学键所释放的

总能量，则该反应为放热反应，④正确；

⑤液态水汽化是物质状态的变化，在该变化过程中没有新物质存在，属于物理变化，而不属

于化学反应，该变化不是吸热反应，⑤错误；

可见：说法合理的是③④，故合理选项是A。

4.B

【解析】均换算成用B表示的反应速率

A.v(B)=^v(A)=0.25mol-L'-s'1

B.v(B)=0.3mol-Ll-s'1

C.v(B)=-v(C)«0.27mol-L'-s'1

答案第12页，共11页

D.v(B)=-v(D)=0.2mol-L'-s'1

综上所述，反应速率最快的是B项，

答案选B。

5.C

【解析】A.氢氧化钠与稀硫酸反应放热，但该反应不是氧化还原反应，A不选；

B.碳与二氧化碳反应生成一氧化碳是氧化还原反应，但属于吸热反应，B不选；

C.铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，是放热反应，且是氧化还原反应，C选；

D.石灰石分解生成氧化钙和二氧化碳是吸热反应，且不是氧化还原反应，D不选；

答案选C。

6.C

【解析】A.N2键能为946kJ/mol,NO键能为632kJ/mol,键能越大，越稳定,则通常情

况下，N?比NO稳定，选项A错误；

B.通常情况下，N?(g)和0心)混合反应生成NO需要一定的条件，不能直接生成NO,选

项B错误；

C.断开化学键需要吸收能量为946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol,形成化学键放出的能量

为2x632kJ/mol=1264kJ/moL则lmolN2(g)和ImolCh(g)反应吸收的能量为

(1444-1264)kJ=180kJ,则lmolN?(g)和ImolC>2(g)反应吸收的能量为180kJ,选项C正确；

D.吸收能量为1444kJ/mol,放出的能量为1264kJ/mol,说明该反应是吸热反应，lmolN2(g)

和lmol02(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，选项D错误，

答案选C。

7.A

【解析】A.在口时，N的物质的量为4mol,减少了4mol,M的物质的量为4mol,增加

了2mol,反应在t3时刻达到化学平衡状态，因此，该反应的化学方程式为2N0M,A正

确；

B.t?以后，M、N的物质的量还在变化，没有达到平衡状态，故正反应速率不等于逆反应

速率，B错误；

C.L时刻前后的一定时间内，反应混合物反应物和生成物的物质的量保持不变，因此该

反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，C错误；

D.L时，N的物质的量为6mol,M的物质的量为3mol,则N的浓度是M的浓度的2倍，

D错误；

故选Ao

8.D

【解析】A.热化学方程式中的化学计量数代表物质的量，不代表分子数，A错误；

答案第13页，共11页

B.2moi液态氟化氢所含能量比2moi气态氟化氢所含能量低，故生成2moi液态氟化氢比

生成2moi气态氟化氢放热多，B错误；

C.该反应是放热反应，所以在相同条件下，2moi氟化氢气体的总能量小于1mol氢气与1

mol氟气的总能量，C错误；

D.由热化学方程式可知,2mo1氟化氢气体分解成Imol的氢气和Imol的氟气时应吸收270kJ

的热量，D正确。

答案选D。

9.C

【解析】该装置没有外接电源，是原电池装置。原电池中，负极材料比正极材料活泼，且负

极材料是随着反应的进行质量逐渐减少，正极质量增加或放出气泡。根据题意知，N极是负

极，M是正极，且N极材料比M极活泼，据此分析判断。

【解析】A.锌比铜活泼，即M极材料比N极活泼，不符合题意，故A不选；

B.M极上放出氢气，M棒不会变粗，故B不选：

C.锌比银活泼，即N极材料比M极活泼，目M极上有银析出，M棒变粗，锌逐渐溶解，

N棒变细，符合题意，故C选；

D.锌比铁活泼，即M极材料比N极活泼，不符合题意，故D不选；

故选Co

10.D

【解析】化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的物

理量不变。

【解析】A.反应物和生成物浓度相等不能作为判断达到平衡状态的标志，故A错误；

B.V（CC>2）=V（H2）没有标注正逆反应速率，且不符合两者的化学计量数关系，不能判定平衡

状态，故B错误；

C.该反应在反应的任何时刻均存在单位时间内每消耗3mO1H,,同时生成ImolH?。，故不

能判断达到平衡状态，故C错误；

D.反应物或生成物浓度不变，说明反应达到平衡，故C02的体积分数在混合气体中保持不

变，说明反应达到平衡状态，故D正确；

故选：D。

11.A

【解析】A.既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变后反应物、生成物的浓度不

变，即改变压强几乎不会影响化学反应速率，A正确；

B.化学反应速率常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示,B错误；

C.平衡时的转化率是指平衡时反应物转化的物质的量与其初始物质的量之比，C错误；

D.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时正逆反应速率相等，但不

答案第14页，共11页

为0即反应并未停止，D错误；

故答案为：Ao

12.B

【解析】A.浓硫酸的稀释，不是化学反应，不属于氧化还原反应，该过程放出热量，A

不符合题意；

B.Na与水反应生成NaOH和H2,属于氧化还原反应，同时放出大量的热，属于放热反应，

B符合题意；

C.Ba(OH)2-8Hq与NH,。反应属于复分解反应，反应过程吸收热量，不属于放热反应，

C不符合题意；

D.C与CO?反应生成CO,该反应属于氧化还原反应，反应过程吸收热量，不属于放热反

应，D不符合题意；

故选B。

13.C

【解析】A.根据图示，过程①S-H断裂，断开化学键吸收能量，故A错误；

B.根据图示，过程④中-SH与-C%结合，氢原子与氧原子结合，形成了O-H键和C-S键，

故B错误；

C.由图示可知，硫化氢与甲醇合成甲硫醉的反应过程中，-SH取代了甲醇中的-OH,反应

类型为取代反应，故C正确；

D.催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，但反应前后没有变化，在中间过程参加了反

应，故D错误；

故答案选：C.

14.C

【解析】A.由②+③x4可得可知2cHQH⑴+30«)=282修)+4凡0⑴的4//=[-1452+(44)x4]

kJ/mol=-1628kJ/mol,所以2moi甲醇完全燃烧放出的热量为1628kJ,则1mol甲醇完全燃

烧放出的热量应为814kJ,所以甲醇的燃烧热应为726kJ/mol,故A错误；

B.根据盖斯定律，①x3-(②+③x4)x2可得3CH」(g)+CO[g)+2Hai)=4CHQK)的

△//={-890.3lx3-[-l452+(-44)x4]x2}kJmol'=409.7kJmol1,故B错误;

C,设二者的质量均为1g,则甲烷的物质的量为^mol,甲醇的物质的量为《mol,根据①

可知1g甲烷完全燃烧放出的热量为890.31kJ-moHx'mol=55.64kJ,根据A选项分析可知

10

1g甲醇完全燃烧放出的热量为1628kJ/molx\mol=50.875kJ,所以甲烷放出的热量多，故

C正确；

D.只要溶液为电解质溶液，可以导电从而形成闭合回路，就可以形成燃料电池，故D错误；

答案第15页，共11页

故答案为c。

15.D

【解析】A.放电时，02与Li+在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li+向多孔碳电极移动，

因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，A错误；

B.因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极(由负极流向正极)，

B错误；

C.充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放电时，Li+向多孔碳电极移动，充电时

向锂电极移动，C错误；

D.根据图示和上述分析，电池的正极反应是。2与Li+得电子转化为Li2C>2一x,电池的负极反

X

应是单质Li失电子转化为Li+,所以总反应为：2Li+(1—y)02=U2O2一x,充电的反

Y

应与放电的反应相反，所以为Li20”x=2Li+(1--)O2,选项D正确；

答案选D。

16.ADAA放出b放出b-a

【解析】I.(1)已知H-C1键的键能为431kJ-mol-1,表示1mol气态H原子与1mol气态C1

原子结合生成1molH-C1键时会放出431kJ的热量,或拆开1molH-C1键形成1molH原子

和1mol的C1原子吸收431kJ的热量，故合理选项是AD；

(2)根据已知条件可知键能由大到小顺序为：H-F>H-H>H-C1>H-Br,物质内含有的化学键

的键能越大，断裂该化学键吸收能量越高，含有该化学键的物质就越稳定。由于H-F的键

能最大，故物质受热分解时，最稳定的物质是HF,因此合理选项是A；

(3)A.氮气的化学性质比氧气稳定是由于N2中2个N原子通过3个共价键结合，Ch中2

个0原子通过2个共价键结合，由于N三N的键能比0=0的键能大，断裂消耗能量更高，

因此N2比02稳定，A符合题意；

B.单质漠、单质碘都是由双原子分子构成的物质，分子之间通过分子间作用力结合。分子

间作用力越大，克服分子间作用力使物质融化、气化消耗的能量就越高，物质的熔沸点就越

高。由于分子间作用力：l2>Bn,所以常温常压下漠呈液态，碘呈固态，与分子内化学键的

强弱及键能大小无关，B不符合题意：

C.稀有气体一般很难发生化学反应是由于稀有气体是单原子分子，分子中不存在化学键，

原子本身已经达到最外层2个或8个电子的稳定结构，与化学键的键能大小无关，C不符合

题意；

D.硝酸易挥发而硫酸难挥发是由于HNCh、H2s04都是由分子构成的物质，由于分子间作

用力：HN03VH2so4,所以物质的熔沸点：HNO3VH2so4,因此硝酸易挥发而硫酸难挥发，

与分子内化学键的强弱及键能大小无关，D不符合题意；

故合理选项是A；

答案第16页，共11页

II.(1)根据图示可知1rnolN原子和3molH原子的能量比1molNH3的能量高bkJ,所以

由1molN原子和3molH原子生成1molNHs(g)的过程会放出bkJ的热量；

(2)根据图示可知0.5molN2(g)和1.5mol比值)的能量比1molNHMg)的能量高(b-a)kJ,因此

当0.5molN2(g)和1.5molH?(g)发生反应生成1molNH3(g)时会将多余的能量释放出来，反

应过程放出热量为(b-a)kJo

-

17.ACBO,+2H2O+4e=4OH0.852Y=X0.05mol/(L-min)>

【解析】(1)属于氧化还原反应，而且是放热反应，理论上能设计为原电池。则反应B、D

能设计成原电池、反应A、C是非氧化还原反应、理论上不可以用于设计原电池，故答案为

ACo

(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：

+

O2+4H+4e=2H2O；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高

燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正

极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，则a为负极、B处电极入口通氧气，

碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子，其电极反应式为+2H2。+4e-=4OH,

当消耗标准状况下氢气1L2L时，按H2-2e+20H=2由。可知，假设能量转化率为85%,则

导线中转移电子的物质的量为［X2x85%=0.85mol。

22.4L/mol

(3)①X的物质的量增加、Y的物质的量减小，所以Y是反应物、X是生成物，物质的量变

化值之比等与化学计量数之比，即Y与X的化学计量数之比为(040.2):(0.2-0.1)=2:1,故该

反应的化学方程式为2YUX.

②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为

0.4mol-0.2mol

1

V(Y)=^X2=------2L---------=o.05mol-L'min-0

△t2min

③2min时，平衡还未建立，体系处于从正反应建立平衡的途中，故v“：>v逆。

2+

18.BAl-3e+40H-A102+2H20PbO2+SO4+4H+2e-PbSO4+2H2O增

加0.1NAO2+2H2O+4e-4OH-2

【解析】(1)铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成

了原电池，根据负极金属单质上电子来判断；碱性条件下，A1失电子生成偏铝酸根离子；

(2)B为PbCh,是原电池的正极，发生还原反应，注意电解质溶液是硫酸；A是Pb,其

离子能够与硫酸根反应生成沉淀；据电池反应式计算；

(3)若AB为金属钻片，电解质溶液为KOH溶液，分别从AB两极通入C3H8和02,该电

池即为丙烷燃料电池，通入C3H8的一极为负极，被氧化，产生的二氧化碳与碱反应生成碳

酸盐。

【解析】(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝钝化，所以Cu失电子作负

答案第17页，共II页

极，一组插入烧碱溶液中，Cu与氢氧化钠不反应，A1失电子作负极，

碱性条件下，A1失电子生成偏铝酸根离子，其电极反应为：Al+4OH-3e=AlO2+2H2O；

故答案为：B；Al+4OH-3e-AIO2+2H2O；

(2)B为PbCh，是原电池的正极，发生还原反应，电解质溶液是硫酸，铅离子能够与硫酸

2+

根离子生成沉淀，电极反应式为：PbO2+SO4+4H+2e=PbSO4+2H2O;

A极Pb失电子生成铅离子能够与硫酸根反应生成沉淀，导致质量增大;据电池反应式可知，

每有2moi硫酸反应转移电子2m01,则0.1mol硫酸反应转移电子数目为0.1NA,

2+

故答案为：PbO2+SO4+4H+2e-PbSO4+2H2O；增重；O.INA;

(3)若AB均为金属伯片，电解质溶液为KOH溶液，分别从AB两极通入C3H8和，

该电池即为丙烷燃料电池,通入02的一极为正极，被还原，电极方程式为O2+2H2O+4e=4OH-,

A极的反应物C3H8只有两种不同环境的氢，一氯代物有2种同分异构体。

【点睛】本题综合考查了原电池原理，明确原电池正负极的判断方法是解本题关键，原电池

原理是高中化学的重点也是难点，要注意掌握原电池原理，把握本质，正确书写电极反应方

程式.

19.(1)D

⑵2H*+NO；+e-=NO,T+H2O正极A1在浓硝酸中发生钝化，形成的氧化膜阻止

了A1进一步反应

【解析】(1)

原电池是将化学能转变为电能的装置,只有氧化还原反应才有电子的转移,才能形成原电池，

B、D为氧化还原反应，但选项B的化学方程式未配平，A、C为非氧化还原反应，不可以

设计成原电池，故答案为：D；

(2)

0〜U时，A1在浓硝酸中发生钝化过程，A1为负极，铜为正极，溶液中的硝酸根离子得到电

+

子，正极电极反应式为：2H+NO；+e=：NO2T+H2O)原电池中阳离子向正极移动，则

溶液中的H+向正极移动；由于随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，L时，

铜做负极反应，A1为正极，因此电流方向发生改变。

20.探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂(或升高相同温

度)升高温度，反应速率加快MnO?对过氧化氢分解的催化效果更好产生20mL气

体所需的时间3AUB+2c0.006mol/(L-s)60%0.08mol1

【解析】(1)实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；

同学甲在进行实验时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分

解。为了便于比较，需要加快反应速率，可以向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反

应物的试管放在同一热水浴中，升高相同温度)，故答案为：探究浓度对反应速率的影响；

答案第18页，共11页

向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中，升高相同温度);

(2)由图可知，③、⑤中⑤的反应速率大，说明升高温度，反应速率加快；③、④中④的反

应速率小，说明MnCh对过氧化氢分解的催化效果更好，故答案为：升高温度，反应速率加

快；MnCh对过氧化氢分解的催化效果更好；

Ac

⑶反应是通过反应速率分析的，根据v==，所以实验中需要测量的数据是时间(或收集一

At

定体积的气体所需要的时间)，故答案为：产生20mL气体所需的时间；

(4)①由图可知，A、B的物质的量减小，C的物质的量增加，且口时物质的量不变，说明该

反应为可逆反应，A、C的物质的量的变化量之比为(0.15-0.06)：(0.11-0.05)=3:2,反应过

程中混合气体的平均相对分子质量不变，则反应为3AUB+2C,故答案为：3AUB+2C；

②若t(=10时，则t0-L内以C物质浓度变化表示的反应速率

Ac0.06mol/L

v=——=-------------=0.006mol/(L.s)；ti时，A的转化率为=x100%=60%,故答案

At10s

为：0.006mol/(Ls)；60%；

③由A和C的变化量之比为(0.15-0.06)：(0.11-0.05)=3:2,可以推出B的变化量为0.03mol/L,

容器的体积为4L,所以B起始的物质的量是(0.05-0.03)x4mol=0.08mol；根据阿伏加德罗定

律可知，在同温同体积条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比。

由于反应前后气体的分子数保持不变，所以平衡时体系内的压强保持不变，为初始状态的1

倍，故答案为:0.08mol；1»

21.③④©©

【解析】①C(H2)=C(L)=C(HI),无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断平衡状态，

故①错误；

②C(H2):C(L):C(HI)=1:1:2,无法判断各组分的浓度是否继续变化，无法判断是否达到平衡状

态，故②错误；

③以也)、c(L)、c(HI)不再随时间而改变，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，

故③正确；

④单位时间内生成nmol凡的同时生成2nmolHI,说明正逆反应速率相等，该反应达到平

衡状态，故④正确；

⑤单位时间内生成nmol也的同时生成nmolI?,表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反

应速率的关系，故⑤错误；

⑥反应速率V(H?)=V(I2)=V(HI),没有正逆反应速率，则无法判断平衡状态，故⑥错误；

⑦一个H-H键断裂的同时有两个HT键断裂，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状

态，故⑦正确；

⑧该反应为气体体积不变的反应，压强始终不变，不能根据压强判断平衡状态，故⑧错误；

答案第19页，共11页

⑨温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状

态，故⑨正确：

⑩气体总质量不变、容器容积不变，密度为定值，故⑩错误；

⑪该反应前后气体质量不变，气体总物质的量不变，则气体的平均摩尔质量为定值，不能

据此判断平衡状态，故⑪错误；

综上已经达到平衡状态的标志是③④⑦⑨，故答案为：③④⑦⑨。

22.AA放热Ch

【解析】(1)和(2)根据键能越大，物质越稳定，本身能量越低进行判断。

(3)和(4)根据焰变公式，熔变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行判断烙

变大小，从而判断反应是放热还是吸热。

【解析】(1)、(2)破坏Imol物质中的化学键所消耗的能量越高，则该物质越稳定，其本

身具有的能量越低。故答案(1)选A,(2)选A。

(3)、(4)断开ImolCl—C1键和ImolH—H键需吸收能量：243kJ+436kJ=679kJ,而形