2021届高一下学期期末化学人教版培优提升卷一试题答案2章化学反应与能量培优提升卷一

2021届高一下学期期末化学人教版培优提升卷一试题答案
2章化学反应与能量（培优提升卷一）
1．C
【详解】
A.1mol 石墨转化为 1mol 金刚石要吸收1.895kJ 的热量，石墨的能量小于金刚石，所以石墨比金刚石稳定，故A正确；
B.和石墨的微观结构不同，物理性质不同，如不导电、石墨能导电，故B正确；
C.1mol 石墨转化为 1mol 金刚石要吸收1.895kJ 的热量，所以1mol 石墨比1mol 的总能量低，故C错误；
D.石墨、是不同的物质，所以石墨转化为是化学变化，故D正确；
选C。

2．C
【解析】在一个原电池中，两种活动性不同的金属和电解质溶液构成了电路。

较活泼的金
属作为负极，在这个过程中失去电子并发生氧化反应，从而被腐蚀。

相反，较不活泼的金
属作为正极，电流则从正极流向负极。

因此，我们可以得出结论，a的活动性大于b。

在金属与相同浓度的酸反应时，更强的金属反应更为剧烈。

如果将a和d分别投入等浓度
的盐酸溶液中，我们发现d比a反应得更剧烈。

由此可见，d的活动性大于a。

在金属的置换反应中，较活泼的金属能够置换出较不活泼的金属。

当铜浸入b的盐溶液中时，没有明显的化学变化发生，这表明b的活动性大于铜。

然而，如果我们将铜浸入c的
盐溶液中，会有金属c析出。

这一现象进一步证实了铜的活动性大于c。

综上所述，金属的活动性顺序为：d a b c。

因此，是正确的选择。

点睛：本题考查了金属活动性强弱的判断。

原电池中被腐蚀的金属是活动性强的金属；金
属和相同的酸反应时，强的金属反应剧烈；金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不
活泼的金属。

3．B
【详解】
同时M极质量增加，N极质量减少，是负极、M是正极，N的活泼性大于M；M极质量增加，M极析出金属，说明电解质是盐溶液，故B正确。

4．C
【解析】
试题分析：1减小容器体积，增大压强，反应速率加快，故1正确；2C是固体，增加C的量，不影响反应速率，错误；3恒容下通入CO2,CO2浓度增大，反应速率加快，故3正确；4恒压下充入N2,体积增大，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，故4正确；5恒
容下充入N2,参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，故5错误。

考点：考查了影响化学反应速率的因素的相关知识。

5．B
【详解】
A.因为所给反应为放热反应，所以反应物总能量高于生成物总能量，A错误；
B.因为分子变成原子要破坏化学键，吸收能量，相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能
量为E1，1 mol 氢分子所具有的能量为E2，则2E1＞E2，B正确；
C.氢气的燃烧热是指在101 kPa压力下，1摩尔氢气完全燃烧生成液态水时所释放的热量。

根据化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),可以计算出燃烧热ΔH为-571.6 kJ/mol。

因此，氢
气的燃烧热为285.8 kJ/mol。

所以，选项C是错误的。

D.氧化还原反应不一定是放热反应，如C+CO22CO，此反应是氧化还原反应，但是属于吸
热反应，D错误；答案选B。

6．A
【详解】
A.平衡状态为动态平衡，当达到化学反应限度时，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，反应物在该条件下的转化率最大，故A正确；
B.化学反应达平衡态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且都不等于零，故B错误；
C.平衡状态时，各物质的浓度保持不变，但不一定相等，故C错误；
D.当外界条件改变时，平衡随之改变，会到达新的平衡状态，则化学反应的限度可以通过
改变条件而改变，故D错误；
综上所述，答案为A。

【点睛】
化学反应限度就是研究可逆反应在一定条件下所能达到的最大程度，也即化学反应动态平衡。

一个确定的化学反应，可以通过改变条件来改变化学反应限度。

7．B
【详解】
A．不能用固体和纯液体的物质的量浓度的变化来描述化学反应速率，A错误；
B．化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢，通常以单位时间内反应物或生成物浓度
的变化值（减少值或增加值）来表示，B正确；
C．化学反应速率是一个时间段内的平均反应速率，而不是某一个时刻的瞬时速率，C错误；D．有些化学反应是没有明显反应现象的，D错误；
故答案为：B。

8．D
【详解】
A．增大氢气的浓度，平衡正向移动，氮气转化率增大，故A错误；
B．增大压强平衡正向移动，氮气转化率增大，故B错误；
C．及时移走氨气，平衡正向移动，氮气转化率增大，故C错误；
D．使用高效催化剂，改变反应速率，但平衡不移动，氮气转化率不变，故D正确；
故答案为D。

9．C
【详解】
A选项正确，因为在原电池中，负极上的电子会流失并被氧化，发生氧化反应。

B选项也正确，因为原电池是将化学能转化为电能的装置，而电解池则是将电能转化为化
学能的装置。

C选项错误，因为构成原电池正负极的材料通常是导电的金属，如氢氧燃料电池中使用的
电极为石墨。

D选项正确，因为在原电池放电时，电子会从负极沿导线流向正极，同时电流也会从正极
沿导线流向负极。

综上所述，答案为C。

【点睛】
原电池正、负极常见判断方法
说明：原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼
电极一定作负极的思维定势。

10．A
【详解】
试题分析：A.金属与水或酸的反应均为放热反应，因此铝和稀盐酸属于放热反应。

同时，
由于化合价发生变化，所以这是一个氧化还原反应。

因此，选项A是正确的。

B.氢氧化钡
和氯化铵的反应是吸热反应，但它并不是一个氧化还原反应，所以选项B是错误的。

C.碳
和二氧化碳在高温下的反应是一个以碳为还原剂的氧化还原反应，但这个反应是吸热反应，所以选项C也是错误的。

D.盐酸和烧碱的反应是酸碱中和反应，这是一种放热反应，但它
并不是一个氧化还原反应，所以选项D也是错误的。

综上所述，我们应该选择A。

考点：考查氧化还原反应
11．A
【详解】
①其中活泼的一极为负极，即为铝合金，故①对；②电极在海水中，海水中含有大量的电
解质，故②对；③铝合金为负极，则发生氧化反应，故③错；综上所述，故选A。

12．D
【详解】
A．Zn比Cu活泼，Zn为原电池负极，Cu是正极，A项错误；
B．铜片上发生的反应为：铜片质量不变，B项错误；
C．电流经导线从正极（铜电极）流向负极（锌电极），C项错误；
D．溶液中的氢离子在正极（铜片）得到电子而被还原为H2，D项正确；
答案选D。

13．B
【详解】
A．醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应，A错误；
B．根据A中分析可知B正确；
C．因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，C错误；
D．书写热化学方程式时，应注明物质的状态，D错误；
答案选B．
14．D
【详解】
A.电池的两极材料可以是金属，也可以是金属和非金属。

在常见的石墨作正极的情况下，如果是燃料电池，两个电极都可以是非金属，所以选项A错误；
B.在负极为较活泼金属的情况下，理论上应该是锌，所以选项B错误；
C.在锡、铁以及电解质溶液构成的原电池中，由于铁更容易失去电子而作为负极，锡则作为正极，因此铁更易被腐蚀。

所以选项C错误；
D.在铜-锌原电池工作过程中，如果有13g锌被溶解，那么电路中通过的电子量为
13g/(65g/mol)×2=0.4mol。

所以选项D正确。

综上所述，应选择答案D。

15．D
【详解】
A．锌的金属性强于铜，锌是负极，铜是正极，故A错误；
B．锌极是负极，发生氧化反应：Zn－2e－=Zn2＋，故B错误；
C．该装置是原电池，电流由正极铜沿导线流向锌，故C错误；
D．电子由负极锌极沿导线流向正极铜极，故D正确；
故选：D。

16．D
【分析】
根据反应速率之比是化学计量数之比解答。

【详解】
A.对于反应A(g)+3B(g)→2C(g)，2v(A)=v(C)，A错误；
B.对于反应A(g)+3B(g)→2C(g)，2v(B)=3v(C)，B错误；
C.对于反应A(g)+3B(g)→2C(g)，v(B)=3v(A)，C错误；
D.对于反应A(g)+3B(g)→2C(g)，3v(C)=2v(B)，D正确；
故合理选项是D。

17．CD 化学能转化为热能化学能转化为电能锌片不纯，在锌片上就形成了原电池 Cu2＋
＋2e－===Cu 8.125g
【解析】
【分析】
甲装置铜、锌没有构成闭合电路，不是原电池，锌与硫酸反应放出氢气；乙装置构成原电池，锌的活泼性大于铜，锌是负极，锌失电子发生氧化反应，铜是正极，铜电极是氢离子
得电子发生还原反应生成氢气。

【详解】
(1) A.甲装置铜、锌没有构成闭合电路，不是原电池，故A错误；
B.甲烧杯没有构成原电池，且铜与硫酸不反应，所以甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故
B错误；
C.两烧杯中都有氢气放出，两烧杯中溶液pH均增大，故C正确；
D.乙构成原电池、甲没有构成原电池，所以产生气泡的速度甲中比乙中慢，故D正确；
E.电流由正极流向负极，乙是原电池，铜是正极，外电路中电流方向Cu→Zn，故E错误；
F.原电池中阴离子移向负极，乙溶液中SO42-向锌片方向移动，故F错误；
(2)甲没有构成原电池，化学能转化为热能；乙为原电池，化学能转化为电能。

(3) 若锌片不纯，在锌片上锌、杂质形成原电池，此时不仅在铜片上有气泡产生，而且在
锌片上也产生了气体。

在乙实验中，若将硫酸替换为硫酸铜溶液，铜离子将在正极获得电子并生成铜。

此时，铜
电极的电极反应方程式为：Cu2++2e-→Cu。

而负极反应式则为：Zn-2e-→Zn2+。

当电路中
转移0.25mol电子时，消耗负极材料的质量为8.125g。

18．Cu 石墨(或Ag) AgNO3溶液正负 Ag 电极溶解，电极附近溶液变蓝(或变深)
【解析】
【分析】
根据原电池原理进行分析，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应。

【详解】
Cu+2Ag+．2Ag+Cu2+，该反应是氧化还原反应，其中Cu是还原剂，可以设计为电池的负极，Ag+是氧化剂，可以设计含Ag+的溶液为电解质溶液。

H++OH- ．H2O，该反应不是氧化还原反应，不能用于设计化学电池。

(1)该电池的负极材料是Cu 正极材料要选用没有Cu活泼的材料，可以是石墨(或Ag),电解
质溶液中要含有氧化剂，可以是AgNO3溶液。

(2)在外电路中,电流方向与电子迁移的方向相反，电子从负极流向正极，故电流是从正极到
负极。

(3)正极的产物为原电池反应的还原产物Ag，负极的电极反应式为Cu-2e-．Cu2+，故负极出
现的现象是：电极溶解，电极附近溶液变蓝（或变深）。

CO2(g)与3H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)在一定条件下发生反应，生成产物为CO2、H2和
CH3OH。

反应热为．H=(a-b)kJ/mol,反应速率为0.3mol·L-1·min-1,反应时间为3-4min,转化率达到60%,相关数据见下表：
| 物质 | 初始浓度(mol/L) | 平衡浓度(mol/L) | 平衡常数(K) | 反应速率(mol/L·min) | 反应时间(min) | 转化率 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| CO2 | 0.06 mol/L | 0.06 mol/L | acd | 0.018 mol/L·min | 3 min | 60% |
【详解】
(1)一氧化碳与氢气反应生成甲醇的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

尽管一氧化碳
可以实现原子利用率100%,但它有毒，对环境造成污染。

同时，二氧化碳来源并不广泛。

因此，答案应为：二氧化碳来源广泛。

(2)由题给示意图可知，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和气态水的反应热为（a-b）kJ/mol，
反应的如化学方程式为CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）．H=（a-b）kJ/mol，
故答案为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）．H=（a-b）kJ/mol；
(3)一氧化碳与氢气反应生成甲醇的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

根据表格数据，0-2分钟内，一氧化碳的反应速率为0.15mol/L·min-1。

由化学反应速率之比等于化学计量
数之比，我们可以得知氢气的反应速率为0.15mol/L·min-1×2=0.30mol/L·min-1。

因此，答
案为0.30mol/L·min-1。

．由题给数据可知，4min之后CO物质的量不再发生变化，说明在3-4min时反应已达到平衡，故答案为：3-4min；
．由题给数据可知，平衡时CO的消耗量为(5-3.2)mol=1.8mol，由化学方程式可知氢气的消
耗量3.6mol，则氢气的转化率为3.6mol
6mol
×100%=60%，故答案为：60%；
．a.由质量守恒定律可知，混合气体的质量不变，在体积不变的密闭容器中，密度始终不变，
则密度不变不可以作为达到平衡的标志，故错误；
b.该反应是气体体积减小的反应，压强不变说明正逆反应速率相等，反应达到了化学平衡，故正确；
c.体系中CO和H2的浓度比为1：2与起始量有关，不可以判断反应是否达到平衡，故错误；
d.生成1molCO的同时消耗1molCH3OH说明正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，故错误；
e.CO、H2、CH3OH的浓度保持不变说明正逆反应速率相等，反应达到了化学平衡，故正确；
故答案为：acd。

20．化学放出 3.79 小于石墨小于
【详解】
(1) 金刚石和石墨是不同的物质，但它们含有相同的元素，所以石墨转化为金刚石是是化学变化；
(2) 1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能，所以金刚石转化为2mol石墨，要放
出3.79kJ的能量；
(3) 石墨转化为金刚石，要吸收热能，说明相同条件下石墨能量更低，金刚石的能量更高，所以12g石墨的能量小于12g金刚石的能量，能量越低越稳定，所以石墨更稳定；
(4) 相同条件下石墨能量更低，金刚石的能量更高，两者完全燃烧后产物均为CO2气体，所以1mol石墨完全燃烧释放的能量小于1mol金刚石完全燃烧释放的能量。

【点睛】
物质的能量越高越不稳定，一般上，对于同种物质，其能量高低顺序为：气态＞液态＞固态。

21．铜氧化硝酸银溶液 108 2H2++2e-=H2↑ 能正极是镁，负极是铝。

【解析】
【分析】
原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。

电子经导线传递到正极，所以
溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，结合原电池的工作原理分析
解答。

【详解】
在Cu(II)和Ag(+)的化学反应中，即Cu + 2Ag + 2e-- Cu2+ + 2Ag,其中Cu被氧化，作为原
电池的负极。

该电极反应可以进一步写为：Cu(s) - Cu2+(aq) + 2e-。

电解质溶液在此反应中
起到了关键作用，它含有大量的Ag+离子，例如在硝酸银(AgNO3)溶液中所含的Ag+离子
就是这种类型。

所以，正确答案是：Cu被氧化，使用的电解质溶液为含有大量Ag+离子的
硝酸银溶液。

（2）正极反应为Ag++e- Ag，若导线上转移电子1mol，则生成银1mol，质量为108g，故
答案为：108；
在Al、Cu和稀硫酸构成的原电池中，总反应为：2Al + 6H+ → 2Al^3+ + 3H2↑。

在这个过
程中，Al扮演着负极角色，而Cu则作为正极。

正极发生的还原反应可以表示为：2H+ +
2e- → H2↑。

因此，本题的答案是：2H++2e- → H2↑。

在金属铝(Al)和镁(Mg)中，它们与氢氧化钠(NaOH)溶液可以发生氧化还原反应。

该反应为：2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑
因此，铝、镁以及氢氧化钠溶液能够形成一个原电池。

在这个电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

根据这个规律，我们可以得出正极是镁(Mg),负极是铝(Al)。

所以答案是：能；正极是Mg,负极是Al。

【点睛】
自发的氧化还原反应能设计成原电池，解题时先找自发的氧化还原反应，再根据失电子发
生氧化反应的是负极，得电子发生还原反应的是正极进行解答。