人教版高中化学必修第二册 第六章 化学反应与能量 章末综合测试题

第六章化学反应与能量章末综合测试题

2024-2025学年化学人教版(2019)必修第二册

一、单选题

1.我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至

关重要。下列措施中不利于实现漫画中提到的“碳中和”目标的是

A.将煤转化为煤粉再燃烧，可以从根本上杜绝碳排放

B.农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”

C.努力开发太阳能、氢能等多种形式能源，降低化石燃料需求量，控制CO?排放量

D.推广使用新能源汽车有利于促进碳达峰、碳中和

2.下列说法中正确的是

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放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应可能会继续进行

A.①②B.③④C.①②③④D.②③④

3.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应

剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知

A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应

B.该反应中，热能转化为化学能

C.醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应

+

D.该反应的离子方程式为：CO3+2H=CO2t+H2O

4.航天飞船可用股(N2H4)做动力源，已知液态股与液态H2O2反应时放出大量的热量，下列说法错

误的是

反应过程

A.Imol朋＜N2H4）分子中含有4moiN-H键

B.该反应中的热量变化如图所示

C.该反应的反应物总键能小于生成物总键能

D.该反应的化学方程式为：N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）,其产物对环境无污染

5.如图为反应2H2（g）+Ch（g）=2H2O（g）的能量变化示意图。下列说法正确的是

A.拆开2molH2（g）和lmolO2（g）中的化学键成为H、0原子，共放出1368kJ能量

B.由H、O原子形成2molH2O（g）,共吸收1852kJ能量

C.2moiH2（g）和lmolO2（g）反应生成2moiHzOQ）,共放出484kJ能量

D.2molH2（g）和1moiO2（g）反应生成2molH2O（g）,共放出484kJ能量

6.下列有关装置的说法正确的是

A.装置I中Mg为原电池的负极

B.装置II为一次电池

C.装置III可构成原电池

D.装置W工作时，电子由锌通过导线流向碳棒

7.反应2s02(g)+02(g)匚02so3(g)进行到2秒时，S03的浓度增加了0.6mol/L。用O2的浓度变

化表示该时间段的反应速率为

A.0.15mol/(L-S)B.0.3mol/(L-S)

C.0.6mol/(L-S)D.0.9mol/(L.S)

8.在2L的密闭容器中进行反应3H2(g)+N?(g)、_g器岁孙也㈤,经过一段时间后，NH3物

质的量增加0.8mol,这段时间内用N?表示的平均反应速率为O.OlmolI-LsT。则这段时间为

A.10sB.20sC.30sD.40s

9.反应4A(s)+2B(g)/2c(g)+D(g)从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04molL,下列说

法正确的是

A.用A表示的反应速率是0.04mol-L-'-s-1

B.在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的

C.在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02molL“si

D.2s后，D的物质的量为0.02mol

10.工业上合成氨反应为N2(g)+3H2(g)峰懑2NH3(g),在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下

列说法正确的是

A.温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好

B.压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好

C.催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂

D.可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率

11.在恒温恒容密闭容器中，可逆反应X2(g)+2Y2(g)脩42XY2(g)达到平衡时的标志

A.混合气体密度恒定不变

B.v(X2)：V(Y2)：V(XY2)=1：2：2

C.混合气体的压强不再变化

D.三种气体的体积分数相等

12.关于合成氨工业的说法错误的是

A.合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率

B.工业上一般选择400-500。。的主要原因是让铁触媒的活性大，反应速率快

C.从合成氨的原理出发，增大压强既有利于加快速率又有利于平衡右移，但压强增大设备成本

大幅度提升，所以实际工业中往往采用常压

D.为了防止催化剂“中毒”，原料气需要经过净化

二、非选择题

13.某化学反应中，设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,

I.若E1>E2,则该反应为（填“放热”或“吸热”）反应。该反应可用图—（填“A”或"B”）表示。

II.若E1VE2,则该反应为（填“放热”或“吸热”）反应。该反应可用图__（填“A”或"B”）表示

III.下表中的数据是破坏Imol物质中的化学键所消耗的最小能量：

物质ChBf2I2HC1HBrHIH2

键能(kJ/mol)243193151432366298436

根据上述数据回答下列问题:

（1）下列物质本身具有的能量最低的是（）

A.H2B.ChC.Bi2D.I2

（2）下列氢化物中最稳定的是（）

A.HC1B.HBrC.HI

（3）X2+H2===2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应？。

（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，放出或吸收

的热量最多的是—（填写化学式）。

14.I.兴趣小组的同学们把铝片投入盛有500mL0.5mol-I7i硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸产生

氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示。回答下列问题：

（1）用离子方程式解释曲线0-a段不产生氢气的原因_____o

（2）曲线b-c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是o

（3）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是

MgAlMgAl

II.

稀H2sO4NaOH溶液

①②

(4)装置①中负极是：,正极反应式为：；

(5)装置②中电子从(填“镁片”或“铝片”)流出，该原电池工作一段时间后，溶液pH0(填“增

大”或“减小”)1

(6)2022年北京冬奥会使用氢燃料电池车有利于实现碳达峰和碳中和，下列说法错误的是0

A.电能属于二次能源

B.氢燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源

C.氢燃料电池能量的利用率比氢气直接燃烧高

D.氢燃料电池工作时，氢气在正极发生还原反应

15.已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出

的氢气。所用稀盐酸浓度有LOOmolLi、2.00molLi两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL,

锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308Ko

(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

编锌规盐酸浓度

T/K实验目的

号

格/mol-L1

粗颗

①2982.00

粒

粗颗

实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；

②2981.00(I)

粒

。1)实验①和_______探究温度对该反应速率的影响；

实验①和——探究锌规格(粗、细)对该反应速

粗颗(IH)

③

3082.00率的影响。

粒

细颗

④2982.00

粒

(2)实验①记录如下(换算成标况):

时间(S)102030405060708090100

氢气体积(rnL)16.839.267.2224420492.8520.8543.2554.4560

①计算在30s〜40s范围内盐酸的平均反应速率v(HCl)=(忽略溶液体积变化)。

②反应速率最大的时间段(如0s〜10s)为,可能原因是；

(3)另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中

分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做

法中可行的是(填相应字母)；

A.NaNCh溶液B.NaCl溶液C.CuSCU溶液D.Na2cCh

(4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了图所示的实验。

5滴0.1mol-L15滴0.1mol-L-1

FeCA溶液C11SO4溶液

①如图可通过观察现象，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。

②某同学提出将FeCh改为Fe2(SCU)3更为合理，其理由是。

16.完成下列问题。

(1)已知A、B、C、D均为气体，其能量变化如图：

A+B发生反应》C+D

反应物总能量为与生成物总能量为与

反应前反应后

①若EI<E2,则该反应为(填“放热反应”或“吸热反应”)，根据题意判断A与C物质具有的能量

大小关系：(填“大于”“小于”或“无法比较”)。

②有关反应A+B=C+D的说法中不正确的是o

A.反应前后原子的种类和数目一定不变

B.反应物的总质量、总能量与生成物的总质量、总能量均相等

C.若该反应为放热反应，则不需要加热反应就一定能进行

D.反应物中所有化学键断裂时吸收的总能量与形成新化学键时释放的总能量可能相等

(2)某温度下，在2L密闭容器中充入4molA气体和3molB气体，发生下列反应:2A(g)+B(g)wC(g)+xD(g),

5s达到平衡。达到平衡时，生成了ImolC,测定D的浓度为lmol/L。

①求X=O

②求这段时间A的平均反应速率为0平衡时B的浓度o

③下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是0

A.单位时间内每消耗2moiA,同时生成ImolC

B.单位时间内每生成ImolB,同时生成ImolC

C.D的体积分数不再变化

D.混合气体的压强不再变化

E.B、C的浓度之比为1：1

F.混合气体的密度不再变化

17.可逆反应：2NO2U2NO+O2在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是

①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO?

②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO

③用N02、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部

参考答案

1.A

A.将煤转化为煤粉再燃烧，仍然会产生二氧化碳，不能从根本上杜绝碳排放，A错误；

B.农村推广风力发电、光伏发电可减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰、碳中和“，B正确；

C.努力开发太阳能、氢能等多种形式能源，降低化石燃料需求量，减少二氧化碳的排放，有利于“碳

达峰、碳中和“，C正确；

D.推广使用新能源汽车，可减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰、碳中和“，D正确；

答案选A。

2.B

①放热反应有的需加热，有的不需加热，如Na的燃烧是一个放热反应，但需要加热，①错误；

,高温

②放热的反应在常温下不一定很容易发生，如铝热反应(2A1+FesOs2Fe+AI2O3)是放热反应,

但需在高温条件下才能引发氧化铁和铝粉反应，②错误；

③反应物所具有的总能量高于生成的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应，③正确；

④放热反应在反应中会放出热量，所以有的反应在停止加热后可以利用放出的热量继续进行，④正确；

综上所述，③④正确，故选B。

3.B

A.醋酸逐渐凝固，温度下降，可知NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应，故A错误；

B.热能转化为化学能储存在新物质中，故B正确；

C.醋酸与NH4HCO3未接触，未发生反应，故C错误；

D.HCO3不能拆，故D错误；

故答案为B。

4.B

H—N—N—H

A.肺结构式为II,1个股分子中含有4个N-H键，贝I]Imol月井中含有4moiN-H键，故A

HH

正确；

B.如果反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，否则为吸热反应，液态月井和液态过

氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，图中为吸热反应，不符合，故B错误；

C.液态肌和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，断键吸收能量、成键放出能

量，该反应为放热反应，则反应的反应物总键能小于生成物总键能，故c正确；

D.氮气和水都无毒，所以其产物无污染，故D正确；

故答案为B。

5.D

A.断裂化学键吸收能量，故A错误；

B.形成化学键吸收能量，故B错误；

C.依据图象数据分析计算，2molH2(g)和lmolO2(g)反应生成2molH2O(g),共放出484kJ能量，生成

2molH2O(l),共放出大于484kJ能量，故C错误；

D.依据图象数据分析计算，2molH2(g)和ImolCh(g)反应生成2molH2O(g),共放出484kJ能量，故D

正确；

故答案为D。

6.D

A.镁与氢氧化钠溶液不反应，铝能够与氢氧化钠溶液反应，装置I中铝为负极，镁为正极，故A错

误；

B.铅蓄电池是二次电池，可以放电充电，故B错误；

C.装置HI中的两个材料相同、都是Zn,不能构成原电池，故C错误；

D.装置IV为干电池，锌为负极，碳棒为正极，工作时，原电池中电子由负极沿导线流向正极，因此

电子由锌通过导线流向碳棒，故D正确；

故选D。

7.A

_11

v(SO3)=0.6mol-L/2s=0.3mol-L^s；v(O2)：v(SO3)=l：2,v(O2)=l/2v(SO3)=0.3mol-L^s^^O.lS

mol/(L-S)o故选A。

8.B

一段时间后，NH3的物质的量增加0.8mol,在这段时间内用N2表示的平均反应速率为0.01mol-171-s',

由反应速率之比等于化学计量数之比可知，在这段时间内用NH3表示的平均反应速率为

2x0.01mol-r1-s'=0.02molU'-s1=Q-8m01,解得加=20,故B正确；

2LxAz

故选B。

9.B

A.A是固体，不能表示反应速率，A错误；

B.B和C的计量数相同，则在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的，B正确；

C.经过2s后B的浓度减少了0.04mol-L1,则v(B)=0.04mol-L-^2s=0.02mol-L^s1,此速率为2s内

的平均速率，不是在2s末时的反应速率，C错误;

D.不知道容器的体积，无法计算，D错误。

故选B。

10.C

A.温度越高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，A

错误；

B.压强越大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，B

错误；

C.可选用适当的催化剂来提高反应速率，C正确；

D.加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，D错误；

故合理选项是C。

11.C

A.反应在恒温恒容密闭容器中，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则混合

气体密度始终恒定不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；

B.v(X2)：V(Y2)：V(XY2)=1：2：2只能表示物质反应转化关系，且转化关系并未指明反应速率的正

逆，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；

C.反应在恒温恒容密闭容器中，气体的体积不变；该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若

混合气体的压强不再变化，说明气体总物质的量不变，反应达到平衡状态，C符合题意；

D.三种气体的体积分数相等时，反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，不能据此分析判

断，D不符合题意；

故合理选项是Co

12.C

A.合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率，提高经济效益，故A正确；

B.合成氨反应使用铁触媒作催化剂，该催化剂在400-500℃时活性最大，因此合成氨反应的温度控

制在400-500℃,故B正确;

C.合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强既有利于加快速率又有利于平衡右移，但压强增大

设备成本大幅度提升，综合考虑以上影响因素，实际工业中采用压强：2xlO7~5xlO7Pa,故C错误;

D.合成氨反应使用铁触媒作催化剂，原料气中含有杂质的气体可能会造成催化剂中毒而活性减弱，

因此原料气需要经过净化处理，故D正确；

答案选C。

13.放热A吸热BAA放热Cl2

I、反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，反之为吸热反应；III、键能越大，反应时释放

的能量越多，物质本身具有的能量越低，则越稳定；旧键断裂吸收的总能量小于新键形成释放的总能

量为放热反应，反之为吸热反应；

I.若EQE2,反应物的总能量大于生成物的总能量，为图象A,反应放热；答案为：放热；A；

II.若E1VE2,反应物的总能量小于生成物的总能量，为图象B,反应吸热，答案为：吸热；B

III.(1)键能越大，反应时释放的能量越多，物质本身具有的能量越低，则越稳定，根据表中数据，

答案为A；

(2)键能越大，反应时释放的能量越多，则越稳定，答案为A；

(3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I),以氯气为例，旧键断裂吸收的总能量=243+436=679；新键

形成释放的总能量=432x2=864,反应为放热反应，答案为：放热；

(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，释放的热量

分别为：185、103、9,答案为:Cb；

+3+

14.(1)硫酸先与铝片表面的ALO?发生反应：A12O3+6H=2A1+3H2O,不产生H2

⑵该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快

(3)随着反应的进行，硫酸的浓度不断下降，使反应速率减慢

(4)Mg2H++2e=H2T

(5)铝片减小

(6)D

(1)由于铝片表面有一层致密的氧化膜，首先是硫酸与铝片表面的ALO3反应，因此曲线由0-a段

不产生氢气，有关反应的离子方程式为AI2O3+6H+=2加3++3凡。。

(2)由于该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此曲线b—c段，产生氢气的速率增加较

快。

(3)由于随着反应的进行，硫酸的浓度不断下降，使反应速率减慢，因此曲线由c以后，产生氢气

的速率逐渐下降。

(4)装置①中镁比铝活泼，电解质溶液为稀硫酸，则Mg为负极、A1为正极，正极反应为氢离子得

电子变成氢气、电极反应式：2H++2日=凡个。

(5)装置②中电解质为NaOH溶液，则电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O=2NaA102+3H21,铝失

去电子被氧化、作负极，电子从铝片流出，该原电池工作一段时间后，由于氢氧化钠不断消耗，则溶

液pH减小。

(6)A.电能需要由其它能源转化而来，则属于二次能源，A正确；

B.氢燃料电池总反应为氢气和氧气反应生成水、没有污染，故是一种具有广阔应用前景的绿色电

源，B正确；

C.通常燃料电池能量利用率高，氢燃料电池能量的利用率比氢气直接燃烧高，C正确；

D.氢燃料电池工作时，氢气在负极发生氧化反应、氧气在正极发生还原反应，D不正确；

选D。

15.(1)③④

(2)0.056mol/(L-s)40~50s反应放热，温度高，反应速率快

⑶B

(4)生成气泡的快慢阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCb改为Fe2(SO4)3可

以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰

(1)探究外界条件对反应速率的影响，注意控制变量法的使用。实验①和②温度一样，锌颗粒大小

一样，盐酸浓度不一样，所以实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；实验①和③其他条件相

同，温度不同，所以是探究温度对该反应速率的影响；实验①和④其他条件相同，锌颗粒大小不同，

所以是探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。

故答案是③；④；

(2)①根据反应速率的计算公式得，30s〜40s氢气体积的变化量是156.8mL,则物质的量变化是

0.007mol,则反应的盐酸的物质的量是0.014mol,浓度变化量是0.56mol/L,v(HCl)=

Ac(HCl)0.56molL-'八八入、

-----------=----------------=0.056mol1/(/L/-Ts)；

At10s

②通过表格分析，同样时间段，40〜50s氢气的体积变化最大，则40〜50s时是反应速率最大的时间

段，此时反应物浓度不是最大，所以最大的可能原因是金属与酸反应放热，温度升高，速率变大；

综上，答案是0.056mol/(L-s)；金属与酸反应放热，温度升高，速率变大；

(3)事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情

况下，你认为他上述做法中可行的是：

A.加入NaNCh溶液，引入硝酸根离子，形成氧化性很强的硝酸，硝酸与金属锌反应不能生成氢气，

A项不符题意；

B.加入NaCl溶液，相当于稀释盐酸溶液，使反应减慢，不影响氢气总量的生成，B项符合题意；

C.加入CuSCU溶液，使锌与硫酸铜反应生成少量铜单质，形成铜锌原电池，可加快反应的进行，C

项不符合题意；

D.加入Na2co3,稀盐酸与Na2cCh反应，消耗氢离子，影响最终氢气的生成，D项不符合题意；

故答案选B。

(4)①Fe3+和Cu2+对H2O2分解生成氧气，其他条件不变时，通过观察溶液中气泡产生的快慢，比较

得出比较Fe3+和CW+对H2O2分解的催化效果结论。

②同学提出将FeCb改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是阴离子也可能会对反应速率产生影响，控制变

量，与硫酸铜的酸根一致，避免FeCb中的氯离子对反应有影响；

故答案是溶液中气泡产生的快慢；阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCb改为Fe2(SC>4)3

可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰。

16.(1)吸热反应无法比较BCD

(2)20.2mol/(L-s)lmol/LBC

(1)①根据能量守恒可知，EI<E2,说明反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应；

根据能量变化图可知，A、B的总能量小于C、D的总能量，但不能确定A与C物质具有的能量大小；

故答案为吸热反应；无法比较；

②A.化学反应遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目一定不变，故A说法正确；

B.化学反应遵循质量守恒定律，则反应物的总质量和生成物总质量相等，化学反应也遵循能量守恒，

化学反应伴随能量的变化，因此反应物总能量与生成物的总能量一定不相等，故B说法错误；

C.若该反应为放热反应，如铝热反应、氢气燃烧则需要加热才能进行，故C说法错误；

D.化学反应一定伴随能量的变化，反应物中所有化学键断裂时吸收的总能量与形成新化学键时释放

的总能量不相等，故D说法错误；

答案为BCD；

(2)①5s内，生成D的物质的量为lmol/Lx2L=2mol,相同时间段内，生成C的物质的量为Imol,

变化的物质的量之比等于化学计量数之比，即x=2；故答案为2；

2mol

根据反应方程式，5s内，