第六章　化学反应与能量注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H1　C12　O16　S32　Zn65。一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(2020北京中关村中学高一下期末)下列各选项中能将化学能转化为电能的装置是(　　)A.天然气燃烧B.硅太阳能电池C.太阳能集热器D.锂离子电池2.(2020安徽黄山高一下期中)下列说法正确的是(　　)A.化学键的变化必然会引起能量变化,所以能量变化也一定会引起化学变化B.原电池放电过程中,正极的质量一定增加C.化学键的断裂和形成是物质在化学反应中能量变化的主要原因D.有能量变化的过程不是发生吸热反应就是发生放热反应3.(2020山东日照高一下期中)自热食品无需火电,将水倒在发热包上即可加热食物。发热包的主要成分是铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、生石灰、碳酸钠、焙烧硅藻土等。下列说法错误的是(　　)A.生石灰和水反应放出热量B.发热包用后所得产物中含有碱C.发热包用后的产物冷却后要进行回收处理D.反应过程中有微小原电池形成,负极反应为Fe-3e-Fe3+4.(2020山东泰安一中高一下期中)工业上由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,已知该反应是放热反应。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图中正确的是(　　),5.(2020辽宁辽阳高一下期末)下列措施一定不能增大化学反应速率的是(　　)A.降低温度B.增大反应物的浓度C.固体反应物由块状改为粉末状D.压缩容器体积增大压强6.(2020首都师范大学附中高一下期末)控制变量是科学研究的重要方法。相同质量的锌与足量稀硫酸在下列条件下发生反应,初始阶段反应速率最快的是(　　)ABCD锌的状态块状块状粉末粉末c(H2SO4)/(mol&middot;L-1)1212t/℃204020407.(2020北京理工大学附中高一下期末)已知2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)为放热反应,对该反应的下列说法正确的是(　　)A.因该反应为放热反应,故不加热就可发生B.相同条件下,2molH2的能量或1molCO的能量一定高于1molCH3OH的能量C.相同条件下,反应物2molH2(g)和1molCO(g)的总能量一定高于生成物1molCH3OH(g)的总能量D.达到平衡时,CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等8.(2020河北邢台高一下期中)将久置在空气中的锌粒投入稀硫酸中,测得锌粒和硫酸反应产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系曲线如图所示。下列推论不正确的是(　　),A.O&rarr;a段发生锌粒表面的氧化物与酸的反应,所以未产生气体B.b&rarr;c段产生氢气的速率增大较快的主要原因是温度升高C.c时刻反应生成的H2的量最多D.c时刻之后产生氢气的速率减小的主要原因是溶液中c(H+)减小9.(2020北京海淀八一学校高一下期末)某兴趣小组按如图实验装置设计原电池,电流表指针偏转。下列说法不正确的是(　　)A.该装置中铝箔为负极B.电子从铝箔流出,经电流表、活性炭、滤纸回到铝箔C.活性炭表面有气泡产生D.该原电池的总反应是2Al+6H+2Al3++3H2&uarr;10.(2020山东德州高一下期中)甲醇(CH3OH)燃料电池种类较多,其中一种电池的电极为可导电的碳化钨(WC),电解质溶液为稀硫酸,工作时一个电极加入甲醇,一个电极通入空气。下列判断不正确的是(已知甲醇燃烧时生成CO2和H2O)(　　)A.WC为惰性电极,不参与电极反应B.甲醇在电池负极失电子生成CO2和水C.正极的电极反应为O2+4H++4e-2H2OD.电池工作时,电解质溶液中SO42-向负极移动二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.(2020山东新泰二中高一下期中)某温度下,在一固定容积的密闭容器中进行反应:A2+B22AB。该条件下,A2、B2、AB均为气体。下列情况一定能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　)A.气体的密度不再改变时B.气体的总物质的量不再改变时,C.混合气体中各组分的含量不再改变时D.每消耗1molB2同时有2molAB分解时12.(2020山东菏泽高一下期中)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1mol&middot;L-1、c2mol&middot;L-1、c3mol&middot;L-1(c1、c2、c3均不为零),反应正向进行,达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol&middot;L-1、0.3mol&middot;L-1、0.08mol&middot;L-1,则下列判断正确的是(　　)A.c1∶c2=1∶3B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3C.充入一定量的氦气,反应速率加快D.c1的取值范围为0.1<c1<0.1413.(2020江苏扬州学考模拟)锂—海水电池常用在海上浮标等助航设备中,其示意图如图所示。电池反应为2li+2h2o2lioh+h2↑。电池工作时,下列说法不正确的是(>&rdquo;或&ldquo;&lt;&rdquo;)。&nbsp;(4)如果用0.5mol/L硫酸代替上述实验中的0.5mol/L盐酸,二者的反应速率是否相同?　　　　,请说明原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;20.(2020北京丰台高一下期末)(16分)某小组同学研究影响过氧化氢分解反应速率的因素。实验所用试剂:10%H2O2溶液、蒸馏水、MnO2粉末。实验序号H2O2浓度V(H2O2溶液)温度催化剂实验现象110%20mL室温无无明显现象210%20mL50℃水浴无有较多气泡产生310%20mL室温MnO2(0.2g)有较多气泡产生,(1)实验1、2的目的是研究　　　　对过氧化氢分解反应速率的影响。&nbsp;(2)通过对比实验　　　　(填序号),可研究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。&nbsp;(3)为了准确地比较反应速率的快慢,方法是:收集相同体积的气体,　　　　　　　　　　　　　　。&nbsp;(4)利用上述实验试剂,并结合已有实验方案,进一步设计实验研究过氧化氢浓度对其分解反应速率的影响。请将实验方案补全。实验序号H2O2浓度V(H2O2溶液)V(蒸馏水)温度催化剂实验现象410%①　　&nbsp;②　　&nbsp;③　　&nbsp;④　　&nbsp;⑤　　&nbsp;　　　&nbsp;,答案全解全析1.D　天然气燃烧过程中化学能转化为热能;硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置;太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置;锂离子电池是将化学能转化为电能的装置。2.C　化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,故化学键的变化必然会引起能量变化,但能量变化不一定引起化学变化,A错误;原电池放电过程中,正极的质量不一定增加,如铜锌原电池放电过程中,正极质量不变,B错误;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,新化学键形成放出能量,一个反应是放出能量还是吸收能量取决于旧化学键断裂吸收的能量和新化学键形成放出的能量的相对大小,故化学键的断裂和形成是物质在化学反应中能量变化的主要原因,C正确;有能量变化的过程不一定是化学变化,D错误。3.D　CaO与水反应生成Ca(OH)2,该反应是放热反应,Ca(OH)2属于碱,A、B正确;发热包使用后,仍会有焦炭、碳酸钠、硅藻土以及Fe、Al的化合物等,应回收处理,C正确;加入水后,铁、焦炭与电解质溶液可以形成微小原电池,负极反应为Fe-2e-Fe2+,D错误。4.A　放热反应的反应物总能量高于生成物总能量,同一物质,由气态变成液态放出热量,所以气态产物能量高于等量的液态产物能量。5.A　降低温度,则反应速率减小,A正确;增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率,B错误;固体反应物由块状改为粉末状,增大了反应物的接触面积,可以加快化学反应速率,C错误;对于有气体参与或生成的反应,压缩容器体积,增大压强,可以加快化学反应速率,D错误。6.D　一般情况下,增大反应物的接触面积、增大反应物浓度、升高温度都可以加快反应速率,故粉末状的锌与2mol&middot;L-1的稀硫酸在40℃时反应速率最快。7.C　放热反应、吸热反应与是否加热无关,A错误;相同条件下,反应物2molH2和1molCO(g)的总能量一定高于生成物1molCH3OH(g)的总能量,B错误、C正确;达到平衡时,CO的浓度与CH3OH的浓度都不再发生变化,但不一定相等,D错误。8.C　久置在空气中的锌粒,表面有氧化物,开始时锌粒表面的氧化物与硫酸反应,不产生气体,A正确;锌与硫酸的反应为放热反应,反应放热使溶液的温度升高,反应速率增大,所以b&rarr;c段产生氢气的速率增大较快的主要原因是温度升高,B正确;该图是氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系曲线图,c时刻产生H2的速率最快,不是产生H2的量最多,C错误;随着反应的进行,溶液中H+浓度减小,反应速率逐渐减小,所以c时刻后反应速率减小的主要原因是溶液中H+浓度减小,D正确。9.B　该装置构成原电池,铝易失电子而作负极,活性炭作正极,负极失电子发生氧化反应,正极上H+得电子发生还原反应,电子从负极经外电路流向正极。铝失电子,作负极,A正确;电子从负极铝箔流出,经电流表流向活性炭,B错误;活性炭为正极,,氢离子在正极得电子生成氢气,C正确;该原电池的总反应是2Al+6H+2Al3++3H2&uarr;,D正确。10.B　甲醇(CH3OH)燃料电池工作时加入甲醇的电极为负极,通入空气的电极为正极,正极的电极反应为O2+4H++4e-2H2O,WC不参与电极反应;电池工作时,电解质溶液中阴离子向负极移动。11.CD　根据质量守恒定律,该反应反应前后气体的总质量不变,体积不变,密度始终保持不变,A错误;该反应为反应前后气体分子数不变的反应,所以反应前后气体的总物质的量始终保持不变,B错误;当正、逆反应速率相等时,混合气体中各组分的含量不再改变,达到了平衡状态,C正确;单位时间内,每消耗1molB2同时有2molAB分解,说明正、逆反应速率相等,达到了平衡状态,D正确。12.AD　设转化的X的浓度为amol&middot;L-1,根据题意可列出三段式:　　　　　　　　　　X(g)　+　3Y(g)2Z(g)起始浓度/mol&middot;L-1a+0.13a+0.30.08-2a变化浓度/mol&middot;L-1a3a2a平衡浓度/mol&middot;L-10.10.30.08c1=a+0.1、c2=3a+0.3、c3=0.08-2a,c1∶c2=1∶3,A正确;当Y和Z的生成速率之比为3∶2时可说明反应达到平衡状态,B错误;该装置容积固定,充入一定量的氦气,反应物和生成物的浓度不会发生变化,故反应速率不变,C错误;c3=0.08-2a,且c3不为0,则a&lt;0.04,又c1=a+0.1,则c1的取值范围为0.1<c1<0.14,d正确。13.c>　(4)不相同　用相同浓度硫酸代替实验中盐酸,导致氢离子浓度增大,化学反应速率加快解析　(1)镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气。,(2)实验中其他条件都相同,只有盐酸浓度不同,故该实验是为了探究反应物浓度对该反应的化学反应速率的影响。(3)从图像分析,amol/L盐酸反应速率曲线的斜率比0.5mol/L盐酸大,说明用amol/L的盐酸反应速率更快,反应物浓度增大,速率加快,说明a大于0.5。(4)如果用0.5mol/L的硫酸,由于1mol硫酸完全电离生成2mol氢离子,则氢离子的浓度增大,反应速率加快,因此反应速率不同。20.答案　(每空2分)(1)温度　(2)1、3　(3)用秒表测定需要的时间　(4)10mL　10mL　室温　MnO2(0.2g)　有少量气泡产生(合理即可)解析　(1)实验1、2只有温度不同,其余实验条件相同,实验的目的是研究温度对过氧化氢分解反应速率的影响。(2)根据表格数据,实验1、3不同的条件是催化剂,通过对比实验1、3可研究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。(3)为了准确地比较反应速率的快慢,方法是:收集相同体积的气体,用秒表测定需要的时间。(4)要研究过氧化氢浓度对其分解反应速率的影响,需要保证其他实验条件相同,只有浓度不同,可以根据实验3设计实验,因此实验方案为:取10mL10%的H2O2溶液,加入10mL蒸馏水稀释,保持室温,加入MnO20.2g,可以观察到放出气泡的速率较慢。</c1<0.14,d正确。13.c></c1<0.1413.(2020江苏扬州学考模拟)锂—海水电池常用在海上浮标等助航设备中,其示意图如图所示。电池反应为2li+2h2o2lioh+h2↑。电池工作时,下列说法不正确的是(>