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第六章 化学反应与能量
章末检测
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分。每小题只有一个选项符合题意)
1．研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能
量变化。据此判断以下叙述中错误的是( )
A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低
B.物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C.氮气分子内部存在着很强的化学键，故通常情况下氮气的化学性质很活泼
D.需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
【答案】C
【解析】分子内化学键越牢固，分子越稳定。
2．化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中，不恰当的是( )
A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆
B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C．为加快KClO 的分解速率而加入MnO
3 2
D．降温加快HO 的分解速率
2 2
【答案】D
【解析】A项，防止铁生锈，可在其表面涂一层防锈油漆，阻止铁与潮湿的空气接触；B项，面粉
厂、加油站周围的空气中飘浮着可燃性的气体或粉尘，遇明火可能会发生爆炸，所以面粉厂、加油
站均要严禁烟火；C项，加入MnO ，对KClO 的分解起催化作用，可以加快化学反应速率；D项，
2 3
降温会使化学反应速率减小，减慢HO 的分解速率。
2 2
3．如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使 LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说
法正确的是( )
A．铜片为负极，其附近的溶液变蓝，溶液中有Cu2＋产生
B．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向将改变
C．其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
D．如果将稀硫酸换成柠檬汁，LED灯将不会发光
【答案】C
【解析】锌片作负极，发生氧化反应，铜片作正极，发生还原反应，铜片上有气泡产生，故A错误；
如果将锌片换成铁片，铁片依然作负极，电路中的电流方向不会发生改变，故 B错误；其能量转化
的形式主要是“化学能→电能→光能”，故C正确；如果将稀硫酸换成柠檬汁，由于柠檬汁中含有
柠檬酸，溶液呈酸性，LED灯也会发光，故D错误。
4．如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO 溶液。片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)( )
4
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
【答案】D
【解析】加入CuSO 溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2＋在正极银圈
4
上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加。
5．等质量的两份锌粉a、b，分别加入两支相同的试管中，然后加入等体积等物质的量浓度且均过
量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO 溶液，则产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系用图像表示如
4
图，其中正确的是( )
【答案】D
【解析】a和b中，均有反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H↑，Zn的质量相等，都是HSO 过量。但a中还
2 2 4
发生Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，消耗了一部分Zn，故生成H 的体积小，生成的Cu和剩余的Zn在稀
2
硫酸中形成了原电池，故生成H 的速率大。
2
6．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N(g)＋2CO(g)。下列说法不正确的是(
2 2
)
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO 的物质的量相等时，反应达到平衡
2
【答案】A
【解析】升温，正、逆反应速率均增大，A项错误；催化剂可同等程度地提高v 、v ，B项正确；
正 逆
平衡状态的标志之一是“等”——正、逆反应速率相等且保持不变，C项正确；单位时间内消耗
CO(代表v )和CO(代表v )的物质的量相等，再根据反应速率之比等于化学计量数之比，实质反
正 2 逆
映了同一物质的v ＝v ，说明反应达到平衡，D项正确。
正 逆
7．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是( )
A.实验室用HO 分解制O，加入MnO 后，反应速率明显加快
2 2 2 2
B.在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
C.2SO ＋O2SO 反应中，SO 不能全部转化为SO
2 2 3 2 3
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO，用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快
2【答案】B
【解析】A项，添加催化剂，加快反应速率；B项，水的量的多少不影响钠与水的反应速率；C项，
可逆反应不能进行到底；D项，增大固体物质的表面积能加快化学反应速率。
8．根据下面的信息，下列叙述正确的是( )
HO(g)
2
A．2 mol H (g)与1 mol O (g)反应生成2 mol H O(g)吸收能量为490 kJ
2 2 2
B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C．1 mol H (g)与0.5 mol O(g)反应生成1 mol H O(l)释放能量为245 kJ
2 2 2
D．2 mol H O(g)的能量比2 mol H (g)与1 mol O (g)的能量之和低
2 2 2
【答案】D
【解析】2 mol H (g)与1 mol O (g)反应生成2 mol H O(g)放出的能量为490 kJ，A项不正确；化学反
2 2 2
应中能量变化的大小与参加反应的反应物的质量成正比，B项不正确；1 mol H (g)与
2
0.5 mol O (g)反应生成1 mol H O(g)释放能量为245 kJ，C项不正确；2 mol H (g)与1 mol O (g)反应
2 2 2 2
生成2 mol H O(g)的反应是放热反应，故2 mol H O(g)的能量比2 mol H (g)与1 mol O (g)的能量之和
2 2 2 2
低，D项正确。
9．纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag O，用KOH
2
溶液作电解质溶液，电池的总反应为Zn＋Ag O===2Ag＋ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是(
2
)
A．正极的电极反应为Ag O＋2e－＋HO===2Ag＋2OH－
2 2
B．Zn极发生氧化反应，Ag O极发生还原反应
2
C．使用时电子由Zn极经外电路流向Ag O极，Zn是负极
2
D．使用时溶液中电流的方向是由Ag O极流向Zn极
2
【答案】D
【解析】由题意知，纽扣电池的总反应为Zn＋Ag O===2Ag＋ZnO，故Zn为负极、Ag O为正极。
2 2
正极发生还原反应，电极反应为Ag O＋2e－＋HO===2Ag＋2OH－，A项正确；Zn极发生氧化反应，
2 2
Ag O极发生还原反应，B项正确；使用时Zn是负极，电子由Zn极经外电路流向正极，C项正确；
2
使用时溶液中电流的方向(即内电路的电流方向)是由负极流向正极，即Zn极流向Ag O极，溶液中
2
是由离子导电的，D项不正确。
10．为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是( )【答案】D
【解析】探究温度对化学反应速率的影响，应控制其他条件相同，只改变温度这一条件，A项无对
照实验，B、C项催化剂和温度均不同，D项除温度外其他条件均相同，故D正确。
11．甲：在试管中加入1 g粉末状大理石，加入4 mol·L－1盐酸20 mL(过量)；乙：在试管中加入2 g
颗粒状大理石，加入4 mol·L－1盐酸20 mL(过量)；下列CO 生成体积(折算成标准状况)V(CO)同反
2 2
应时间t的关系曲线图合理的是( )
【答案】D
【解析】甲、乙试管中大理石的状态和质量不同，甲中1 g粉末状的大理石，乙中2 g颗粒状的大
理石，产生气体的速率甲比乙快，产生气体的量乙是甲的2倍，因此甲曲线比乙曲线斜率大，乙曲
线比甲曲线气体体积大，甲比乙先反应完，分析比较可知D项正确。
12．下列可以证明2HI(g) H(g)＋I(g)已达平衡状态的是( )
2 2
①单位时间内生成n mol H 的同时生成n mol HI
2
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③温度和体积一定时，混合气体密度不再变化
④v(H )＝v(I)＝0.5v(HI)
2 2
⑤c(HI)∶c(H )∶c(I)＝2∶1∶1
2 2
⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑧温度和压强一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化
A．②③④⑤⑥ B．②⑥⑦⑧⑨
C．①②⑥⑧ D．②⑥⑨
【答案】D
【解析】③该反应是反应前后气体分子数不变的反应，所以温度和体积一定时混合气体密度始终不
变；④未指明正、逆反应；⑤三种物质的浓度比等于相应的化学计量数比时不一定是平衡状态；③④⑤不能作为达到平衡状态的标志，A项错误。⑦温度和体积一定时，容器内压强始终不变；⑧
温度和压强一定时，混合气体的平均相对分子质量始终不变；⑦⑧不能作为达到平衡状态的标志，
B项错误。①单位时间内生成n mol H 的同时生成n mol HI，不符合对应的化学计量数比，C项错
2
误。②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂，表明正、逆反应速率相等；⑥温度和体积一
定时，某一生成物浓度不再变化，符合化学平衡的定义；⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不
再变化，说明碘的浓度不再变化，可以作为达到平衡状态的标志，D项正确。
13．向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，在一定条件下发生如下反应：
2A(g)＋B(g)3C(g)；经2 s后达到平衡，测得C气体的浓度为0.6 mol·L－1。下列说法中正确的是(
)
①用物质A表示该反应的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1
②用物质B表示该反应的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1
③平衡时物质A与B的转化率相等
④平衡时物质B的浓度为0.2 mol·L－1
A．①②③ B．①③
C．②④ D．①④
【答案】B
【解析】由题意，平衡时生成C的物质的量为0.6 mol·L－1×2 L＝1.2 mol，根据方程式和有关数据列
三段式：
2A(g) ＋ B(g)3C(g)
起始量/mol 2 1 0
转化量/mol 0.8 0.4 1.2
平衡量/mol 1.2 0.6 1.2
所以①用物质A表示该反应的平均反应速率为＝0.2 mol·L－1·s－1，正确；②用物质B表示该反应的
平均反应速率为＝0.1 mol·L－1·s－1，错误；③平衡时物质A与B的转化率分别为×100%＝40%、
×100%＝40%，所以平衡时物质A与B的转化率相等，正确；④平衡时物质B的浓度为＝0.3 mol·L
－1，错误。综上，①③正确。
14．下列生产或实验事实引出的结论不正确的是( )
选项 事实 结论
其他条件相同，NaSO 溶液和HSO 溶液
2 2 3 2 4
当其他条件不变时，升高反应温度，
A 反应，升高溶液的温度，析出硫沉淀所需
化学反应速率加快
时间缩短
工业制硫酸过程中，在SO 的吸收阶段， 增大气液接触面积，使SO 的吸收速
3 3
B
吸收塔里要装填瓷环 率增大
在容积可变的密闭容器中发生反应：
C 2NH (g)N(g)＋3H(g)，把容器 反应速率减慢
3 2 2
的体积缩小一半
A、B两支试管中分别加入等体积5%的 当其他条件不变时，催化剂可以改变
D
HO 溶液，在B试管中加入2～3滴FeCl 化学反应速率
2 2 3溶液，B试管中产生气泡快
【答案】C
【解析】升高温度，反应速率加快，A项正确；增大气液接触面积，可增大反应速率，B项正确；
压缩容器体积，反应体系中物质浓度增大，反应速率加快，C项错误；氯化铁为过氧化氢分解的催
化剂，加入催化剂，加快反应速率，D项正确。
15．对于放热反应Zn＋HSO ===ZnSO ＋H↑，下列叙述正确的是( )
2 4 4 2
A．反应过程中的能量关系可用上图表示
B．1 mol Zn的能量大于1 mol H 的能量
2
C．若将其设计为原电池，则锌作正极
D．若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn溶解时，正极放出的气体一定为11.2 L
【答案】A
【解析】根据能量守恒，则反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，锌和硫酸反
应为放热反应，A项正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，反应物和生成物均有两种，无法
比较1 mol Zn和1 mol H 的能量大小，B项错误；若将其设计为原电池，锌化合价升高，失电子，
2
则锌作负极，C项错误；若将其设计为原电池，当有 32.5 g Zn溶解时，消耗锌的物质的量为 0.5
mol，根据反应方程式可知生成0.5 mol H，但气体所处状态未知，不能确定气体体积，D项错误；
2
16．混合动力汽车配有电动、汽油双引擎。在减速时，自动捕捉减少的动能；在高速行驶时，启用
双引擎，动力更强劲。下列有关混合动力汽车的说法不正确的是( )
A．减速制动时动能转化为电能储存在电池中
B．高速行驶时电池电能转化为汽车部分动力
C．通过发电机电动机互变循环减少汽车油耗
D．双动力汽车工作时不会产生废气污染环境
【答案】D
【解析】根据题目信息，在减速时，自动捕捉减少的动能转化为电能储存在电池中，故A正确；在
高速行驶时，启用双引擎，电池电能转化为汽车部分动力，故B正确；通过发电机电动机互变循环
可以减少汽车油耗，故C正确；汽油引擎工作时，会产生废气污染环境，故D错误。
17．氢氧燃料电池常用于航天飞船，由电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极
反应如下：负极：2H＋4OH－－4e－===4H O
2 2
正极：O＋2HO＋4e－===4OH－
2 2
当得到1.8 kg饮用水时，电池内转移电子的物质的量为( )
A．1.8 mol B．3.6 mol C．100 mol D．200 mol
【答案】D
【解析】由电池的正、负极反应可得出电池的总反应为2H ＋O===2H O，每转移4 mol电子，产
2 2 2
生2 mol H O，现n(H O)＝100 mol，则转移电子的物质的量为2×100 mol＝200 mol。
2 2
18．一定条件下，将3 mol A气体和1 mol B气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生反应：
3A(g)＋B(g)C(g)＋2D(s)。2 min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图
所示。下列判断正确的是( )
A．若混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态
B．2 min后，加压会使正反应速率加快，逆反应速率变慢
C．反应过程中A和B的转化率之比为3∶1
D．开始到平衡，用A表示的化学反应速率为0.3 mol·L－1·min－1
【答案】D
【解析】产物D为固体，因此容器体积恒定时，若混合气体的密度不再改变，则混合气体的质量一
定不再改变，反应一定达到平衡状态，A项错误；缩小体积增大压强，正、逆反应速率均加快；容
器体积不变，充入与体系无关的气体，虽然容器总压强增大，但体系内各物质浓度不变，正、逆反
应速率均不变，B项错误；
3A(g) ＋ B(g)C(g)＋2D(s)
起始/mol 3 1 0 0
转化/mol 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡/mol 1.8 0.6 0.4 0.8
A的转化率为×100%＝40%，B的转化率为×100%＝40%，二者之比为1∶1，C项错误；v(A)＝＝
0.3 mol·L－1·min－1，D项正确。
二、非选择题(本题包括4小题，共46分)
19．(12分)反应Fe＋HSO ===FeSO＋H↑的能量变化趋势如图所示：
2 4 4 2
(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是________(填字母)。
A.改铁片为铁粉B.改稀硫酸为98%的浓硫酸
C.升高温度
D.减小压强
(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为________(填“正”或“负”)极。
铜片上产生的现象为________________，该极上发生的电极反应为__________________________，
外电路中电子由________(填“正”或“负”，下同)极向________极移动。
【答案】(1)放热 (2)AC (3)正 产生无色气泡 2H＋＋2e－===H ↑ 负 正
2
【解析】(1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。
(2)增大固体的表面积或升高温度，反应速率加快；适当增大反应物浓度反应速率也增大，但98%的
浓硫酸能使铁钝化。
(3)该反应中铁是还原剂，作负极，比铁活动性差的铜应作正极。铜片上，氢离子得到电子，电极反
应为2H＋＋2e－===H ↑，外电路电子由负极流向正极。
2
20．(10分) 将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀HSO 中，一组插入FeCl 溶液中，分别形成了
2 4 3
原电池。
(1)这两个原电池中，正极分别是________(填字母)。
A．石墨、石墨 B．石墨、Fe片
C．Fe片、Fe片 D．Fe片、石墨
(2)写出插入稀HSO 中形成原电池的正极反应式：____________________________________
2 4
__________________________(用离子方程式表示，下同)。
(3)写出插入FeCl 溶液中形成原电池的总反应式：____________________________________。
3
【答案】(1)A (2)2H＋＋2e－===H ↑ (3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2
【解析】当电解质溶液为稀HSO 时，总反应为Fe＋HSO ===FeSO ＋H↑，则负极为Fe，正极为
2 4 2 4 4 2
石墨，正极反应式为 2H＋＋2e－===H ↑；当电解质溶液为 FeCl 时，总反应为 Fe＋
2 3
2FeCl ===3FeCl ，离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，负极为Fe，正极为石墨。
3 2
21．(14分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水
集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620
①哪一时间段反应速率最大______min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)，原因是
________________________________________。
②求3～4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率________________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶
液以减慢反应速率，你认为不可行的是________(填字母)。
A．蒸馏水 B．KCl溶液
C．KNO 溶液 D．CuSO 溶液
3 4
(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。①该反应的化学方程式是_________________________________________。
②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A．Y的体积分数在混合气体中保持不变
B．X、Y的反应速率比为3∶1
C．容器内气体压强保持不变
D．容器内气体的总质量保持不变
E．生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
③2 min内Y的转化率为________。
【答案】(1)①2～3 因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快
②0.025 mol·L－1·min－1 (2)CD
(3)①3X(g)＋Y(g)2Z(g) ②AC ③10%
【解析】(1)①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、
140 mL、224 mL、112 mL、44 mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3 min；原因是该反应是
放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快。②在3～4 min时间段内，n(H )＝＝
2
0.005 mol，消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故v(HCl)＝＝0.025 mol·L－1·min－1。(2)加入蒸馏水，
及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故 A、B正确；C项，加入
KNO 溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有NO，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D
3
项，加入CuSO 溶液，形成原电池，反应速度增大，且影响生成氢气的量，错误。(3)①由图像可
4
以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进
行到 5 min 时，Δn(Y)＝0.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，Δn(X)＝0.6 mol，则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)＝
1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为 3X(g)＋
Y(g)2Z(g)。②X、Y的反应速率比为3∶1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1，
不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，
不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z均只能表示逆反应速率，
不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故 E错误。③2 min内Y的转化率＝
×100%＝(1.0 mol－0.9 mol)÷1.0 mol×100%＝10%。
22．(10分)分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中
A为电流表。请回答下列问题：(1)以下叙述中，正确的是________(填字母)。
A.甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C.两烧杯中溶液pH均增大
D.产生气泡的速度甲中比乙中慢
E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu
F.乙溶液中SO向铜片方向移动
(2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为________；乙为____________。
(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能
是_____________________________________________________________________。
(4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式：
铜电极：__________________，总反应：__________________。
当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为___________ g(Zn的相对原子质量65)。
【答案】(1)CD (2)化学能转化为热能 化学能转化为电能
(3)锌片不纯，在锌片上就形成原电池
(4)Cu2＋＋2e－===Cu Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 8.125
【解析】甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡
产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的pH增大。乙中构成原电池，加快了化学反应速
率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以电流方向Cu→Zn，溶液
中的H＋向铜片方向移动，SO向锌片方向移动。乙中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，转移0.25 mol
电子时，消耗Zn 0.125 mol，质量为0.125 mol×65 g·mol－1＝8.125 g。
