高中化学第六章 化学反应与能量单元测试及答案(1)

高中化学第六章化学反应与能量单元测试及答案一、选择题1．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2S x（2≤x≤8）。

下列说法错误的是A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多【答案】D【详解】A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生多种反应，其中可能为2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故A正确；B．原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，故B正确；C．石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，故C正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误；答案为D。

2．反应3A(g)+B(g)═2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为：①v A═1mol/(L•min)，②v C═0.5 mol/(L•min)，③v B═0.5mol/(L•min)，三种情况下该反应速率大小的关系正确的是( )A．②＞③＞①B．①＞②＞③C．③＞①＞②D．②＞①＞③【答案】C【详解】都转化为A表示的反应速率来比较反应速率的快慢。

①v A=1 mol/(L•min)；②v C=0.5 mol/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率v A=0.5mol/(L•mi n)×32=0.75 mol/(L•min)；③v B=0.5 mol/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率v A=0.5 mol/(L•min)×3=1.5 mol/(L•min)；显然③＞①＞②，故选C。

3．运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论，其中合理的是A．铝的金属活动性比铁强，则铝制品比铁制品更易锈蚀B．水和过氧化氢的组成元素相同，则二者的化学性质相同C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，由此得出离子的最外层电子数均为8D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率【答案】D【详解】A．铝的金属活动性比铁强，但铝制品比铁制品更耐腐蚀，因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜，A错误；B．水和过氧化氢的组成元素相同，二者的化学性质不相同，B错误；C．Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8，但离子的最外层电子数不一定均为8，例如铁离子等，C错误；D．同温下分解氯酸钾，加催化剂的反应速率更快，说明催化剂可以改变反应速率，D正确；答案选D。

4．在密闭容器中进行反应：X 2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()。

A．c(Z)＝0.5 mol·L－1B．c(Y2)＝0.5 mol·L－1C．c(X2)＝0.2 mol·L－1D．c(Y2)＝0.6 mol·L－1【答案】B【详解】若反应向正反应进行，假定完全反应，则：X 2（g）+3Y2（g）2Z（g）起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2变化量（mol/L） 0.1 0.3 0.2平衡量（mol/L） 0 0 0.4若反应逆反应进行，假定完全反应，则：X 2（g）+3Y2（g）2Z（g）起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2变化量（mol/L） 0.1 0.3 0.2平衡量（mol/L） 0.2 0.6 0由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0＜c（X2）＜0.2，0＜c（Y2）＜0.6，0＜c（Z）＜0.4，B正确、ACD错误；答案选B。

【点晴】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，解答的关键是利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答。

5．下列反应中属于氧化还原反应又是吸热反应的是 A ．镁与盐酸反应放出氢气 B ．氢氧化钠与盐酸的反应 C ．硫在空气或氧气中燃烧 D ．灼热的炭与二氧化碳反应【答案】D 【详解】A ．镁与盐酸反应放出氢气，属于放热反应，A 不合题意；B ．氢氧化钠与盐酸的反应，属于非氧化还原反应，B 不合题意；C ．硫在空气或氧气中燃烧，属于放热反应，C 不合题意；D ．灼热的炭与二氧化碳反应，既属于氧化还原反应，又属于吸热反应，D 符合题意； 故选D 。

6．航天飞船可用肼(N 2H 4)做动力源，已知液态肼与液态 H 2O 2 反应时放出大量的热量， 下列说法错误的是A ．1mol 肼(N 2H 4)分子中含有4molN-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：N 2H 4(l)+2H 2O 2(l)=N 2(g)+4H 2O(g)，其产物对环境无污染 【答案】B 【详解】 A ．肼结构式为，1个肼分子中含有4个N-H 键，则1mol 肼中含有4molN-H 键，故A 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，液态肼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 ．液态肼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 。

7．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N 2（g ）+3H 2（g ）Δ催化剂2NH 3（g ）,在10s 内N 2的浓度由5 mol/L 降至4mol/L ，下列说法正确的是（ ） A ．用NH 3表示的化学反应速率为0.1 mol/（L•s ）B．升高温度，可以加快反应的反应速率C．增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率D．反应足够长时间，N2浓度降为零【答案】B【详解】A．反应计量数之比为1:3:2，设容器的体积为VL，2N的浓度由5mol/L降至4mol/L，变化了1Vmol，所以3NH变化了2Vmol，V（3NH）=2V10V(mol/L.s)=0.2mol/(L·s)，选项A错误；B．升高温度，活化分子的百分数增大，有效碰撞的几率增大，化学反应速率增大，选项B 正确；C．该反应是在高温高压条件下进行，降低温度虽然平衡可以向右移动，但会降低反应速率，选项C错误；D．反应是可逆反应，不可能反应物全部转化为生成物，即N2浓度不可能降为零，选项D 错误；答案选B。

8．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。

下列说法正确的是A．电子由Zn电极流出，经KOH溶液流向正极B．正极反应式为2Fe24O-+=Fe2O3+5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时OH-向负极迁移【答案】D【解析】【详解】A．电子由电源的负极经导线流向正极，所以电子从锌极经导线流向K2FeO4极，A错误；B．KOH溶液为电解溶质溶液，则正极电极反应式为：2Fe24O-+8H2O+6e-=Fe(OH)3+10OH-，B 错误；C．该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，C错误；D．电池工作时阴离子向负极移动，所以OH-向负极迁移，D正确；答案选D。

9．下列关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是（）A．图1所示的装置能将化学能转变为电能B．图2所示的反应为吸热反应C．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低D．化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成【答案】D【详解】A．图1所示的装置没形成闭合回路，不能形成原电池，没有电流通过，所以不能把化学能转变为电能，选项A错误；B．图2所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，选项B错误；C．中和反应是放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，选项C错误；D．化学反应总是伴随着能量变化，断键需要吸收能量，成键放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，选项D正确；答案选D。

10．电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁-次氯酸钠燃料电池，电池总反应为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓，图乙是含Cr2O72-的工业废水的处理。

下列说法正确的是A．图甲中发生的还原反应是Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓B．图乙中Cr2O72-向惰性电极移动，与该极附近的OH-结合，转化成Cr(OH)3除去C．图乙电解池中，若有0.84 g阳极材料参与反应，则阴极会有168 mL（标准状况）的气体产生D．若图甲燃料电池消耗0.36 g镁产生的电量用以图乙废水处理，理论上可产生1.07g氢氧化铁沉淀【答案】A【详解】A．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓，A正确；B．图乙中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则Cr2O72-离子向金属铁电极移动，与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去，B 错误；C．图乙的电解池中，阳极反应式是Fe-2e-＝Fe2+，阴极反应式是2H++2e-=H2↑，则n（Fe）=0.8456/gg mol=0.015mol，阴极气体在标况下的体积为0.015mol×22.4L/mol＝0.336L，C错误；D．由电子守恒可知，Mg～2e-～Fe2+，由原子守恒可知Fe2+～Fe(OH)3↓，则n（Mg）=0.3624/gg mol=0.015mol，理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.015mol×107g/mol=1.605g，D错误；答案选A。

11．目前科学家已开发出一种新型燃料电池——固体氧化物电池，该电池用辛烷(C8H18)作燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子，下列说法正确的是A．电池工作时，氧气发生氧化反应B．电池负极的电极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．电池负极的电极反应：C8H18＋25O2－－50e－=8CO2↑＋9H2OD．若消耗的O2为11.2 L(标准状况)，则电池中有1 mol电子发生转移【答案】C【分析】该燃料电池中，辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-=2O2-，再结合物质之间的反应来分析解答。