2019版高中化学 第二章 化学反应与能量测评 新人教版必修2.doc

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1、1第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量测评测评 (时间:90 分钟 满分:100 分) 第卷(选择题 共 45 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 1.导学号 66474992(2017 天津理综)下列能量转化过程与氧化还原反应无关 的是( ) A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能 B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能 C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能 D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能 解析 B 项、C 项属于电化学反应,一定有电子转移,一定发生氧化还原反应;D 项营养物质为 人类提供能量的

2、过程,是被 O2氧化的过程,发生了氧化还原反应;A 项光能转化成电能的过程 没有新物质生成,没有发生化学反应,故选 A。 答案 A 2 2.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 H2O2分解制 O2,加入 MnO2后,反应速率明显加快 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.2SO2+O22SO3反应中,SO2不能全部转化为 SO3 D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取 CO2,用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快 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

3、的表面积能加快化学反应速率。 答案 B 3 3.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的 真空包装食品,外层则是分别包装的两包化学物质,使用时拉动预留在外的拉线,使这两种化 学物质反应,此时便可对食物进行加热,这两包化学物质最合适的选择是( ) A.浓硫酸与水B.生石灰与水 C.熟石灰与水D.氯化钠与水 解析浓硫酸溶于水虽然放热,但浓硫酸是液体,又具有强烈的腐蚀性,不适宜给食品加热;而 相同质量的生石灰和熟石灰分别溶于水,前者放出的热量比后者多,氯化钠溶于水能量变化 不明显。 答案 B 4 4.下列说法不正确的是( ) A.原电池负极被氧化 B.任何化学反应

4、都能设计成原电池 C.化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变 D.化学反应达到平衡状态时,只要条件不改变,各物质的浓度就不再改变 解析原电池反应的本质是氧化还原反应,因此非氧化还原反应是不能设计成原电池的。 答案 B 5 5.某学生将电流表用导线与两个电极连接在一起,再将两个电极同时插入某种电解质溶液中,能 观察到有电流产生的是( ) A.用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中 B.用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中2C.用锌片、铜片作电极插入番茄中 D.用铜片、铁片作电极插入酒精中 解析要构成原电池,除要形成闭合回路外,还需要有两个活动性不同的电极材料,其中一个电 极要能与电解质溶液发生

5、自发的氧化还原反应。A 项,铜和石墨与稀硫酸均不反应;B 项,电 极材料相同;D 项,酒精是非电解质;C 项,一些水果中含有有机酸,可作电解质溶液。 答案 C 6 6.下列措施对增大反应速率明显有效的是( ) A.Na 与水反应时增大水的用量 B.Fe 与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸 C.在 K2SO4与 BaCl2两溶液反应时,增大压强 D.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验 解析水的浓度可视为固定不变,因此增加水的用量反应速率不变;铁遇浓硫酸会产生钝化现 象,不再产生氢气;压强的改变只能适用于有气体参加的反应;增大固体的表面积可以加快反 应速率。 答案 D 7 7.下列各组反应(表中

6、物质均为反应物)在反应刚开始时,放出 H2的反应速率最大的是( )选 项金属(粉 末状) 及其物质 的量/mol酸的浓度及体 积反应 温度/AMg 0.16 molL-1硝酸 10 mL60BMg 0.13 molL-1盐酸 10 mL60CFe 0.13 molL-1盐酸 10 mL60DMg 0.13 molL-1硫酸 10 mL60解析影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质,镁的金属活动性强于铁,所以 C 项放出 氢气的反应速率最小。A 项,Mg 与 HNO3反应不会产生氢气,B、D 两项中只需比较c(H+)的大 小即可,而盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,故相同浓度的盐酸与硫酸,硫酸中

7、的c(H+)大 于盐酸中的c(H+),D 项符合题意。 答案 D8 8.一定温度下,反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡时,n(SO2)n(O2)n(SO3)=234。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此时 SO2的物 质的量应是( )A.0.4 molB.0.6 molC.0.8 mol D.1.2 mol解析 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始/mol2x3x4x3转化/molyy平衡/mol2x-y3x-4x+y解得:x=0.3mol,y=0.2mol,所以 2x-y=0.4mol。 答案 A 9 9.化

8、学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 B.铝热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低 C.图所示的装置能将化学能转变为电能 D.图所示的反应为吸热反应 解析旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成吸收能量,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,A 项正确;铝热反应是放热反应,所以反应物的总能量比生成物的总 能量高,B 项错误;图所示的装置中没有形成闭合回路,不能构成原电池,因此不能将化学 能转变为电能,C 项错误;图所示的反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反 应,D 项错误。

9、 答案 A 1010.可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改善能源结构、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.上图是太阳能光伏发电原理图,图中 A 极为正极 B.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源 C.推广可再生能源有利于经济可持续发展 D.光伏发电能量转化方式是太阳能直接转变为电能 解析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 极为负极,A 错 误;风能、太阳能、生物质能在短时间内能形成,属于可再生能源,B 正确;推广可再生能源4有利于经济可持续发展,C

10、正确;光伏电池发电是将光能直接转化为电能,D 正确。 答案 A1111.某反应由两步反应 ABC 构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是( ) A.两步反应均为吸热反应 B.三种化合物中 C 最稳定 C.A 与 C 的能量差为E4 D.AB 反应,反应条件一定要加热 解析根据反应能量曲线图可知,能量大小为 BAC,故两步反应分别为吸热反应、放热反应, 其中 A、C 的能量差为 H,C 的能量最低,C 最稳定,A、C 错误,B 正确;吸热反应不一定需要 加热,D 错误。 答案 B 1212.下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是( )A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g) 恒温、

11、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变B.2NO2(g)N2O4(g) 恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变C.CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变D.3H2(g)+N2(g)2NH3(g) 反应体系中 H2与 N2的物质的量之比保持 31 解析 A 项,该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变,即 Br2的百分含量保持不变,反 应处于平衡状态;B 项,该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变,说明 NO2和 N2O4的物质 的量保持不变,反应处于平衡状态;C 项,该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变,说明 CO2的质量保持不变,反应处于平

12、衡状态;D 项,对于化学反应 3H2(g)+N2(g)2NH3(g),如果 开始时加入的物质的物质的量之比是n(H2)n(N2)=31 的混合气体,或加入的是纯 NH3,在 反应从开始到化学平衡状态,始终是n(H2)n(N2)=31,因此,n(H2)n(N2)=31 的状态不 一定是平衡状态。 答案 D 1313.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是( )5A.电池工作时,锂离子向正极移动 B.有机电解质可用水溶液代替 C.电池总反应为 2Li+2H2O2LiOH+H2 D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气 解析该原电池工作时,电解质中的阳离子锂离

13、子会移向正极,故 A 项正确;由于金属 Li 可以 与水反应生成氢氧化锂和氢气,但是与有机电解质不反应,所以有机电解质不可用水溶液代 替,故 B 项错误;电池总反应为 2Li+2H2O2LiOH+H2,故 C 项正确;该原电池是将化学能 转化为电能的装置,装置不仅可提供电能,并且反应产物是氢气,能提供能源,故 D 项正确。 答案 B 1414.已知:1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ 的能量;1 mol I2蒸气中化学 键断裂时需要吸收 151 kJ 的能量;由 H 原子和 I 原子形成 1 mol HI 分子时释放 299 kJ 的能量。下列判断不正确的是( ) A.I

14、2蒸气比 H2分子稳定 B.2 mol HI(g)发生分解反应吸收 11 kJ 热量 C.HI 与 NaOH 的反应属于放热反应 D.0.5 mol H2(g)与 0.5 mol I2(g)完全反应释放出 5.5 kJ 热量 解析选项 A,H2分子共价键断裂时吸收的热量比 I2分子共价键断裂时吸收的热量多,H2分子 比 I2稳定,A 选项错误。选项 B,设反应为 2HI(g)H2(g)+I2(g),则吸收的热量=2E(HI)- E(HH)-E(II)=2mol299kJmol-1-1mol436kJmol-1-1mol151kJmol-1=11kJ。选 项 C,中和反应是放热反应。选项 D,根

15、据选项 B 的计算可知正确。 答案 A 1515.NO 和 CO 都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓缓地反应生成 N2和 CO2,化学方程式为2NO+2CON2+2CO2,对此反应,下列叙述错误的是( )A.使用正催化剂能加大反应速率 B.改变反应物的压强对反应速率产生影响 C.冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大 D.无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响 解析加入正催化剂能加大反应速率,A 项正确;这是一个有气体参加的化学反应,增大压强, 气体物质浓度增大,反应速率加大,减小压强,气体物质浓度减小,反应速率减小,B 项正确; 温度低,反应速率小,所以冬天不利于 NO 和 CO

16、 的转化,C 项正确;改变反应物的浓度、压强、 温度均能改变该反应的速率,D 项错误。 答案 D 第卷(非选择题 共 55 分) 二、非选择题(本题包括 5 小题,共 55 分) 1616.(8 分)恒温恒容时,NO2和 N2O4之间发生反应:N2O4(g)2NO2(g),如图所示。(1)曲线 (填“X”或“Y”)表示 NO2的物质的量随时间的变化曲线。 (2)若升高温度,则v(NO2) (填“增大”或“减小”)。 (3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(NO2)=0.3 molL-61min-1,乙中v(N2O4)=0.2 molL-1min-1,则 中反应更快。 解

17、析由反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,从图像中可推知:曲线Y表示 NO2 的物质的量随时间的变化曲线。升高温度,反应速率增大。 答案(1)Y (2)增大 (3)乙1717.(8 分)反应 Fe+H2SO4FeSO4+H2的能量变化趋势如图所示: (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

18、 (填“正”或“负”,下同)极向 极移动。 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-H2,外电路电子由负极流向正极。 答案(1)放热 (2)AC (3)正 产生无色气泡 2H+2e-H2 负 正 1818.(12 分)(1)下列反应中,属于放热反应的是 ,属于吸热反应的是 。 煅烧石灰石 木炭燃烧 炸药爆炸 酸碱中和 生石灰与水作用制熟石灰 食物因氧化而腐败 (2)

19、用铜、银与硝酸银设计一个原电池,此电池的负极是 ,负极的电极反应式是 。 (3)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了 3.25 g,铜表面析出了氢气 L(标准状况),导线中通过 mol 电子。 (4)某化学反应,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1E2,则该反应为 热反应,该反应过程可以看成 。 中和反应都是 热反应,其实质是 。 答案(1) (2)铜 Cu-2e-Cu2+(3)1.12 0.1 (4)放 储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来 放 酸电离出的 H+与碱电离 出的 OH-结合生成弱电解质水:H+OH-H2O 1919.(

20、12 分)(1)在 2 L 的密闭容器中放入 4 mol N2O5,发生如下反应:2N2O5(g)4NO2(g) +O2(g)。反应至 5 min 时,测得 N2O5转化了 20%,则v(NO2)为 ;5 min 时,N2O5在混合气 体中的体积分数是 。 7(2)某温度时,在一个 2 L 的密闭容器中,X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如 图所示。根据图中数据填空: 该反应的化学方程式为 。 若 X、Y、Z 均为气体,2 min 时反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为 。 若 X、Y、Z 均为气体,则达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大”

21、 “减小”或“相等”)。 解析(1)由三段式可知转化的 N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为 0.4molL-1、0.8molL-1、0.2molL-1,5min 时 N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为 1.6molL-1、0.8molL-1、0.2molL-1,故v(NO2)=0.16molL-1min-1,5min 时,N2O5在混合气体中的体积分数为100%61.5%。(2)物质的量的变化量之比等于化学计量数之比(1-0.7)(1-0.9)(0.2-0)=312,2min 后各物质的物质的量不再 变化,此反应为可逆反应,故反应的化学方程式为 3X+Y2Z

22、。压强之比等于气体物质的 量之比,则(0.9+0.7+0.2)(1.0+1.0)=910。达平衡时,容器内气体的物质的量减小,但 气体总质量不变,故混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大。 答案(1)0.16 molL-1min-1 61.5% (2)3X+Y2Z 910 增大2020.(15 分)(1)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下 列问题: 当电极 a 为 Al、电极 b 为 Cu、电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为 ,当 电路中有 0.2 mol 电子通过时,负极的质量减少 g。 当电极 a 为 Al、电极 b 为 Mg、电解质溶液为氢氧化钠

23、溶液时,该装置 (填“能” 或“不能”)形成原电池,若不能,请说明理由,若能,请指出正、负极: 。 (2)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流表。 锌片上发生的电极反应为 ; 银片上发生的电极反应为 。 若该电池中两电极的总质量为 60 g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重, 总质量为 47 g,试计算: a.产生氢气的体积(标准状况);b.通过导线的电量。(已知NA=6.021023 mol-1,电子电荷为81.6010-19 C) 解析(1)a 为 Al,b 为 Cu,溶液为稀硫酸时,电池总反应的离子方程式为 2Al+6H+2Al3+3H2,当转移 0.2m

24、ol 电子时,负极反应的 Al 的质量为m(Al)=0.2mol 27gmol-1=1.8g;当 a 为 Al,b 为 Mg,溶液为 NaOH 溶液时,电池总反应的离子方程式为 2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2,负极为 Al,正极为 Mg。(2)在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中,锌片作负极,其电极反应为 Zn-2e-Zn2+;银片作正极,其电极反 应为 2H+2e-H2。电池总反应式为 Zn+2H+Zn2+H2。根据电极反应式找出已知 量与电量之间的定量关系进行计算。a.锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的 质量,设产生的氢气体积为x。Zn+2H+Zn2+H2 65g22.4L 60g-47g=13gx x=13g22.4L65g=4.48L。 b.反应消耗的锌为 13g65gmol-1=0.20mol 1molZn 变为 Zn2+时,转移 2mole-,则通过的电量为 0.20mol26.021023mol-11.610-19C3.9104C。答案(1)2H+2e-H2 1.8 能 正极为镁;负极为铝(2)Zn-2e-Zn2+ 2H+2e-H2 a.4.48 L b.3.9104 C