课时作业4：章末综合测评(六)

章末综合测评(六)
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意。

)
1.习主席在十九大报告中指出：“绿水青山就是金山银山。

”而利用化学知识降低污染、治理污染，改善人类居住环境是化学工作者当前的首要任务。

下列做法不利于环境保护的是()
A.开发清洁能源
B.有效提高能源利用率
C.研制能量转化率高的材料
D.对废电池做深埋处理
解析 A.开发清洁能源有利于减少空气污染，保护环境；B.有效提高能源利用率，可以减少能源的消耗，保护环境；C.研制能量转化率高的材料，减少能量损失；
D.对废电池做深埋处理，电池中的重金属离子会污染土壤和地下水。

答案D
2.下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是()
A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量
B.吸热反应没有利用价值
C.绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
D.物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用
解析 A.煤、石油、天然气属于化石燃料，燃烧时释放大量的能量，可说明化石能源物质内部蕴涵着大量的能量，故A正确；B.吸热反应也有一定的利用价值，如工业上由石灰石制备生石灰的反应、由煤制水煤气的反应都是吸热反应，B错误；C.光合作用是将太阳能转化为化学能的过程，将空气中的水、二氧化碳等转化为葡萄糖，故C正确；D.化学能可转化为热能、电能等，如物质燃烧，原电池反应等，故D正确。

答案B
3.可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。

应用太阳能光伏发电技术是实现节能减排的一项重要措施。

下列有关分析不正确的是()
A.风能、太阳能等属于可再生能源
B.推广可再生能源有利于经济可持续发展
C.如图是太阳能光伏电池原理图，图中A 极为正极
D.光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化为电能
解析 A.风能、太阳能、生物质能在短时间内能形成，属于可再生能源，A选项正确；B.不可再生资源不能持续使用，推广可再生能源有利于经济可持续发展，B选项正确；C.在原电池的外电路中，电流由正极流向负极，由图中的电流方向可判断A为负极，C选项错误；D.光伏电池发电是将太阳能能直接转化为电能，D选项正确。

答案C
4.下列图示表示吸热反应的是()
解析反应物的总能量低于生成物的总能量，反应需要吸收热量，为吸热反应，A项正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出热量，为放热反应，
B项错误；浓硫酸溶于水放出大量的热，且该过程并未发生化学反应，C项错误；稀盐酸与铁粉发生的置换反应是放热反应，D项错误。

答案A
5.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.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
D.中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
解析 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，故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，故B错误；C.化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，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，故C正确；D.中和反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，故D错误。

答案C
6.如图所示，下列有关反应的叙述错误的是()
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大
C.反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止
D.反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态
解析可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，并不等于零。

答案C
7.在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol H2(g) 和1 mol Br2(g)，发生如下反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)。

此反应达到平衡的标志是()
A.容器内颜色不随时间变化
B.容器内H2、Br2、HBr的浓度之比为1∶1∶2
C.容器内压强不随时间变化
D.单位时间内消耗n mol H2，同时生成2n mol HBr
解析容器内颜色不变，说明Br2(g)的浓度不变，能说明反应达到化学平衡，A 正确；化学反应达到平衡时，各成分的浓度不变，但不一定等于化学计量数之比，B错误；因该反应反应前后气体分子总数不变，故压强始终不变，C错误；v消耗(H2)与v生成(HBr)均为正反应速率，无法说明v(正)＝v(逆)，D错误。

答案A
8.如图所示为800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是()
A.发生的反应可表示为2A(g)2B(g)＋C(g)
B.前2 min A的分解速率为0.1 mol·L－1·min－1
C.开始时，正、逆反应同时开始
D.2 min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
解析根据图像，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A(g)2B(g)＋C(g)，
A正确；前2 min，v(A)＝0.4 mol·L－1－0.2 mol·L－1
2 min＝0.1 mol·L－
1·min－1，B正确；
开始时加入的物质为A和B，没有C，C错误；根据图像，2 min时，A、B、C 的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.1 mol·L－1，D正确。

答案C
9.已知金属单质X、Y、Z、W之间有下列关系：
①2X＋3Y2＋===2X3＋＋3Y；
②Z元素最高价氧化物对应的水化物的碱性比X元素的强；
③由Y、W与稀硫酸组成的原电池，Y为负极。

则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为()
A.X>Z>Y>W
B.Z>W>X>Y
C.Z>Y>X>W
D.Z>X>Y>W
解析由信息①可得还原性X>Y，由②可得还原性Z>X，由③可得还原性Y>W，所以还原性Z>X>Y>W。

答案D
10.反应2SO2＋O22SO3是放热反应。

如果反应在密闭容器中进行，下列有关说法中正确的是()
A.因为反应放热，所以升高温度会使反应速率减慢
B.通过调控反应条件，SO2可以100%地转化为SO3
C.当SO2和SO3的浓度相等时，反应达到平衡状态
D.使用催化剂的目的是加快反应速率，提高生产效率
解析升高温度，任何反应(放热反应和吸热反应)的反应速率都增大，A不正确；可逆反应不可能进行到底，B不正确；SO2和SO3的浓度相等不能说明各组分的浓度不变，不能说明反应达到平衡状态，C不正确；使用催化剂能加快化学反应速率，D正确。

答案D
11.研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()
A.正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C.Na＋不断向“水”电池的负极移动
D.AgCl是还原产物
解析A、根据总反应：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，可知，Ag
的化合价升高，被氧化，为原电池的负极，错误；B、式中5MnO2得电子生成Na2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子，正确；C、在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，错误；D、Ag 的化合价升高，被氧化，AgCl是氧化产物，错误。

答案B
12.在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋x D(g)，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定，D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是()
A.x＝1
B.B的转化率为20%
C.平衡时A的浓度为1.50 mol·L－1
D.达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%
解析n(D)＝0.5 mol·L－1×4 L＝2 mol，所以x＝2。

B的转化率＝1 mol
5 mol×100%＝20%，c(A)平＝
3 mol
4 L＝0.7
5 mol·L－
1，n
平
＝(3＋4＋2
＋2) mol＝11 mol＝n
始
＝6 mol＋5 mol＝11 mol，总的物质的量不变，压强不变。

答案B
13.某学生用下图所示装置进行化学反应X＋2Y===2Z能量变化情况的研究。

当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处降、乙处升。

关于该反应的下列叙述中正确的是()
①该反应为放热反应；②该反应为吸热反应；③生成物的总能量比反应物的总能量更高；④反应物的总能量比生成物的总能量更高；⑤该反应过程可以看成是
“贮存”于X、Y内部的部分能量转化为热能而释放出来。

A.①③
B.①④⑤
C.②③⑤
D.①④
解析X＋2Y===2Z应为放热反应。

答案B
14.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。

下列说法不正确的是()
A.O2在电极b上发生还原反应
B.溶液中OH－向电极a移动
C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
D.负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O
解析构成的原电池中，通入氧气的电极是正极，发生还原反应，A正确；溶液中阴离子氢氧根离子移向负极a极，B正确；1 mol NH3反应生成氮气转移3 mol 电子，1 mol O2反应转移4 mol电子，根据电子转移守恒，消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶3，C错误；负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，D正确。

答案C
15.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。

根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。

此法的原理如图所示，反应的总反应方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。

下列有关说法正确的是()
A.2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量低于1 mol Cu2O与2 mol Ag具有的总能量
B.负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
C.测量原理示意图中，电流方向从Cu流向Ag2O
D.电池工作时，OH－向正极移动
解析由题意知，该装置组成了原电池，反应过程中化学能转化为电能，反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误；Cu在反应中失电子，为原电池的负极，故电流方向为Ag2O→Cu，C项错误；电池工作时，电池内部OH－移向负极，D项错误。

答案B
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16.(8分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。

使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。

请认真观察下图，然后回答下列问题。

(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。

则由1 mol氢气和1 mol碘反应生成HI会________(填“放出”或“吸收”)________ kJ的热量。

在化学反应过程中，是将________转化为________。

(3)下列反应中，属于放热反应的是________(填序号，下同)，属于吸热反应的是________。

①物质燃烧②炸药爆炸③酸碱中和反应④二氧化碳通过炽热的碳⑤食物因氧化而腐败⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应⑦铁粉与稀盐酸反应
解析(1)由题图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应。

(2)H2(g)＋I2(g)===2HI(g)，断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键需要吸收436 kJ＋151 kJ＝587 kJ热量，生成2 mol HI放出2×299 kJ＝598 kJ热量，所以1 mol 氢气和1 mol碘反应生成HI放出11 kJ的热量；在化学反应过程中，将化学能转化为热能。

(3)应熟悉常见的吸热反应和放热反应：中和反应、燃料的燃烧、有氧
参与的氧化还原反应、多数化合反应等属于放热反应；多数分解反应(H 2O 2分解除外)、二氧化碳通过炽热的碳、Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 反应等属于吸热反应。

答案 (1)放热 (2)放出 11 化学能 热能
(3)①②③⑤⑦ ④⑥
17.(12分)利用化学反应将储存在物质内部的化学能转化为电能，科学家设计出了原电池，从而为人类生产、生活提供能量。

(1)甲同学认为，所有的氧化还原反应都可以设计成原电池，你是否同意？________(填“是”或“否”)。

若不同意，请你试举一例，写出相应的化学方程式：______________________________________________________________ ______________________________________________________________。

(2)乙同学依据氧化还原反应：2Ag ＋＋Cu===Cu 2＋＋2Ag 设计的原电池如图所示：
①负极的材料是________，发生的电极反应为______________________ ______________________________________________________________；
②外电路中的电子是从________电极流向________电极。

(写出电极材料的名称) ③当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了5.4 g ，则该原电池反应共转移的电子数目是________。

④请指出该原电池装置的一个缺点：_______________________________ ______________________________________________________________。

解析 (2)③正极：Ag ＋ ＋ e － === Ag
0.05 mol 0.05 mol
转移电子数为0.05N A 。

答案 (1)否 非自发进行的氧化还原反应均不可以设计成原电池，如C ＋
CO 2=====高温2CO 不能设计成原电池
(2)①铜 Cu －2e －===Cu 2＋ ②铜 银 ③0.05N A (或3.01×1022) ④能量利用率低，不能提供持续稳定的电流
18.(10分)Ⅰ.观察图A、B，回答下列问题：
(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡产生，再平行插入一块铜片，可观察到铜片________(填“有”或“没有”)气泡产生。

再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A)，组成一个原电池，正极的电极反应式为______________________________________________________________
______________________________________________________________。

(2)如果烧杯中最初装入的是500 mL 2 mol·L－1的稀硫酸，构成铜锌原电池(见图B，假设产生的气体没有损失，锌失去的电子完全沿导线流入铜电极)，当在标准状况下收集到11.2 L的氢气时，烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)________、________。

Ⅱ.将铜粉末用10%H2O2和3.0 mol·L－1稀硫酸混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：
由表中数据可知，当温度高于40 ℃时，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，其主要原因是_______________________________________________
______________________________________________________________。

答案Ⅰ.(1)没有2H＋＋2e－===H2↑
(2)c(H2SO4)＝1 mol·L－1c(ZnSO4)＝1 mol·L－1
Ⅱ.温度越高，双氧水越容易分解
19.(15分)(1)在某一容积为2 L的密闭容器中，某一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示：
回答下列问题：
①该反应的化学方程式为_________________________________________
______________________________________________________________。

②前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为________。

在2 min时，图像发生改变的原因是________(填字母)。

A.增大压强
B.降低温度
C.加入催化剂
D.增加A的物质的量
(2)在100 ℃时，将0.01 mol的四氧化二氮气体充入0.1 L的密闭容器中发生反应，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：
试填空：
①该反应的化学方程式：________________________________________
______________________________________________________________，
达到平衡时四氧化二氮的转化率为________，表中c2________c3；a________b。

(填“＞”“＜”或“＝”)
②在0～20 s内，四氧化二氮的平均反应速率为________，哪一时间段(指0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 s)反应速率最大？________，原因是______________________________________________________________
______________________________________________________________。

解析(1)①达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.8 mol、1.0 mol、
1.2 mol 、0.8 mol ，且A 、B 的物质的量减少，为反应物；C 、D 的物质的量增加，为生成物。

故反应的化学方程式为4A ＋5B 6C ＋4D 。

②前2 min 时，v (A)＝0.4 mol 2 L 2 min ＝0.1 mol·L －1·min －1。

从图像看，2～3 min 时图像
的斜率变大，说明化学反应速率变快。

增大压强、加入催化剂均增大化学反应速率，而降低温度减小化学反应速率。

增加A 的物质的量，虽能加快化学反应速率，但图像要产生突变。

(2)反应方程式为N 2O 42NO 2，在时间为60 s 时，c (NO 2
)为0.120 mol·L －1，此
后浓度不再发生改变，即时间为60 s 时，反应达到平衡。

由N 2O 4
2NO 2计算得，在40 s 时，c 2＝(0.1－0.050)mol·L －1×2＝0.10 mol·L －1，c 3＝(0.1－12
×0.120)mol·L －1＝0.040 mol·L －
1。

因60 s 时反应达到平衡，则a ＝b ；四氧化二氮的转化率为0.100 mol·L －1－c 30.100 mol·L －1
×100%＝60%，在0～20 s 内，N 2O 4的平均反应速率为v (N 2O 4)＝0.100 mol·L －1－0.07 mol·L －1
20 s
＝0.001 5 mol·L －1·s －1，所给时间段中，反应开始时速率最大，因反应开始时反应物的浓度最大。

答案 (1)①4A ＋5B
6C ＋4D ②0.1 mol·L －1·min －1 AC (2)①N 2O 42NO 2 60% ＞ ＝ ②0.001 5 mol·L －1·s －1 0～20 s 开始时反应物的浓度最大
20.(10分)CH 3OH 是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。

(1)已知CH 3OH(g)＋12O 2(g)
CO 2(g)＋2H 2(g)的能量变化如图所示，下列说法正
确的是________(填字母)。

a.CH 3OH 转变成H 2的过程是一个吸收能量的过程
b.H 2的生成速率与CH 3OH 的消耗速率之比为1∶2
c.化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化
d.1 mol H—O键断裂的同时2 mol C===O键断裂，则反应达最大限度
(2)某温度下，将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)＝0.2 mol·L－1，4 min内平均反应速率v(H2)＝________，则CH3OH的转化率为________。

(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。

其中负极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－===CO2－3＋6H2O。

则下列说法正确的是________(填序号)。

①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子
解析(1)由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程，a项错误；平均反应速率之比等于化学计量数之比，H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2∶1，b项错误；化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，c项正确；1 mol H—O键断裂的同时2 mol C===O键断裂，说明v正＝v逆，反应达到平衡，即反应达最大限度，d项正确。

(2)将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c(O2)＝0.2 mol·L－1，说明氧气反应掉(2－0.2×2)mol＝1.6 mol，根据物质的量的变化量等于化学计量数之比，氢气生成6.4 mol，则4 min内平均反应速率v(H2)＝6.4 mol÷(2 L×4 min)＝0.8 mol·L－1·min－1，根据上述分析，反应掉甲醇3.2 mol，则CH3OH的转化率为3.2÷5×100%＝64%。

(3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成，①电池放电时，氧气得电子，则通入空气的电极为正极，错误；②电池放电时，生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾，电解质溶液的碱性逐渐减弱，正确；③6.4 g甲醇的物质的量为0.2 mol，根据CH3OH－6e－＋8OH－===CO2－3＋6H2O，电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子，正确。

答案(1)cd
(2)0.8 mol·L－1·min－164%
(3)②③。