学年高中化学第二章化学反应与能量检测题新人教版必修2练习.docx
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学年高中化学第二章化学反应与能量检测题新人教版必修2练习
2019学年高中化学第二章化学反应与能量检测题新人教版必修2练习化学反应与能量
检测题
（时间：
90分钟 分值：
100分）
一、选择题（本题包括15个小题，每小题3分，共45分。
每小题仅有一个选项符合题意）
1．已知化学反应2C（s）＋O2（g）
2CO（g）、2CO（g）＋O2（g）
2CO2（g）都是放热反应。
据此判断，下列说法不正确的是（其他条件相同）（）
A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量
C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量
D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
解析：
放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。
C和CO的燃烧反应都是放热反应，所以C＋O2
CO2必定是放热反应，所以，B、C正确；12gC并不代表反应物的全部，O2也是反应物，因此A项不正确；由于C
CO放热、CO
CO2放热，所以C
CO2比C
CO放出的热量要多，因此D正确。
答案：
A
2．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2（g）＋NO2（g）
SO3（g）＋NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。
由图可得出正确的结论是（）
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：
a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：
a～b段小于b～c段
解析：
化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，A错误；a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，B错误；从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，则SO2的转化率将逐渐增大，D正确。
答案：
D
3．在可逆反应CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）（正反应为放热反应）中，改变下列条件，不能使v正增大的是（）
A．升高温度 B．降低温度
C．使用催化剂D．增大CO浓度
解析：
不论反应是放热还是吸热，升高温度会增大反应速率，而降低温度会减慢反应速率；增大反应物浓度，会加快反应速率。
答案：
B
4．假设某化学反应的反应过程如图所示，观察分析，符合图中变化的化学反应为（）
反应前 反应后
A．A2＋3B2
2AB3B．2AB2＋B2
2AB3
C．2A2B＋5B2===4AB3D．2AB2＋B2===2AB3
解析：
由图可知反应物用AB2、B2表示，生成物用AB3表示，反应后反应物与生成物共存，说明反应不能进行到底，为可逆反应，结合反应前后原子守恒可知反应方程式为2AB2＋B2
2AB3。
答案：
B
5．甲：
在试管中加入1g粉末状大理石，加入4mol·L－1盐酸20mL（过量）；
乙：
在试管中加入2g颗粒状大理石，加入4mol·L－1盐酸20mL（过量）；
下列CO2生成体积（折算成标准状况）V（CO2）同反应时间t的关系曲线图合理的是（）
解析：
盐酸的浓度相等且均过量，所以反应速率的大小及产生CO2多少取决于大理石，甲中CaCO3为粉末且质量小，故甲中反应快且产生CO2少，D项符合。
答案：
D
6．如图所示，X为单质硅，Y为金属铁，a为NaOH溶液，组装成一个原电池。
下列说法正确的是（）
A．X为负极，电极反应为Si－4e－===Si4＋
B．X为正极，电极反应为4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑
C．X为负极，电极反应为Si＋6OH－－4e－===SiO
＋3H2O
D．Y为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋
解析：
硅、铁、NaOH溶液组成原电池时，硅作负极，与NaOH发生反应，由于Si4＋不能单独存在，因此其负极反应式应有OH－参与反应，即Si＋6OH－－4e－===SiO
＋3H2O；铁作正极，但铁并不参与反应，只是起到传导电子的作用，真正参与反应的是溶液中的水，其电极反应式为4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑。
答案：
C
7．可逆反应2NO2
2NO＋O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
A．①④B．②③
C．①③④D．①②③④
解析：
①表示v正＝v逆，正确；②不能表示v正＝v逆，错误；③只要发生反应，v（NO2）∶v（NO）∶v（O2）＝2∶2∶1恒成立，错误；④混合气体颜色不变，说明各物质浓度不变，正确。
答案：
A
8．可用于电动汽车的铝－空气电池，通常用NaCl溶液或NaOH溶液作电解质溶液，铝合金作负极，空气电极作正极。
下列说法正确的是（）
A．用NaCl溶液或NaOH溶液作电解质溶液时，正极反应均为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．用NaOH溶液作电解质溶液时，负极反应为Al＋3OH－－3e－===Al（OH）3↓
C．用NaOH溶液作电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路由正极流向负极
解析：
该电池工作时，正极上的O2得到电子被还原，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A正确；电解质溶液为NaOH溶液时，在负极上生成的是NaAlO2而不是Al（OH）3，B错误；该电池的总反应为4Al＋3O2＋4NaOH===4NaAlO2＋2H2O，消耗NaOH，pH减小，C错误；该电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极，D错误。
答案：
A
9．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
下列描述正确的是（）
A．反应的化学方程式为X（g）＋Y（g）
Z（g）
B．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1
C．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol·L－1
D．反应开始到10s，Y的转化率为79.0%
解析：
由题给图象知X和Y为反应物，Z为生成物。
X、Y、Z的化学计量数之比＝v（X）∶v（Y）∶v（Z）＝Δn（X）∶Δn（Y）∶Δn（Z）＝（1.20－0.41）mol∶（1.00－0.21）mol∶（1.58－0）mol＝1∶1∶2，所以该反应的化学方程式为X（g）＋Y（g）
2Z（g），A项错误；反应开始到10s，v（Z）＝
＝
＝
＝0.079mol·L－1·
s－1，B项错误；反应开始到10s，Δc（X）＝
＝0.395mol·L－1，C项错误；反应物Y的转化率应为Y的转化量与Y起始量的比值，故有
×100%＝79.0%，D项正确。
答案：
D
10．某反应由两步反应A
B
C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．A
B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B>A>C，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ΔH，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
11．在不同浓度（c）、温度（T）条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。
下列判断不正确的是（）
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A.a＝6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b＜318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
解析：
分析328.2K的瞬时速率与浓度的关系成正比，则
＝
，a＝6.00，A项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越快，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能会不变，B项正确；浓度不变时，bK下反应速率低于318.2K下的反应速率，故b<318.2，C项正确；题给数据是瞬时速率而不是平均速率，故不能作为判断所用时间的依据，D项错误。
答案：
D
12．在一定温度下，某容积固定的密闭容器中，建立下列化学平衡：
C（s）＋H2O（g）
CO（g）＋H2（g）。
下列叙述中不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是（）
A．体系的压强不再发生变化
B．v正（CO）＝v逆（H2O）
C．生成nmolCO的同时生成nmolH2
D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键
解析：
选项A，由于该反应是一个气体体积增大的反应，当体系的压强不再发生变化时，说明反应达到化学平衡状态；选项B，根据v正（CO）＝v逆（H2O），可知CO的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态；选项C，二者表示的都是正反应，不能说明反应达到化学平衡状态；选项D，1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键，即消耗1molH2，同时消耗了1molH2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态。
答案：
C
13．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小的排列顺序正确的是（）
甲：
500℃，10molSO2和5molO2反应
乙：
500℃，V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应
丙：
450℃，8molSO2和5molO2反应
丁：
500℃，8molSO2和5molO2反应
A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲
解析：
温度高，浓度大，且使用催化剂，反应速率乙最快，其次是甲，最慢的是丙。
答案：
C
14．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。
一种以液态肼（N2H4）为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。
下列关于该电池的叙述正确的是（）
A．b极发生氧化反应
B．a极的反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O
C．放电时，电流从a极经过负载流向b极
D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜
解析：
该燃料电池中，通入空气的电极b为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，A项错误；通入燃料的电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，B项正确；电流从正极b经过负载流向a极，C项错误；该原电池中，正极上生成的OH－移动到负极参与反应，所以离子交换膜要选取阴离子交换膜，D项错误。
答案：
B
15．燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。
此种电池的能量利用率可高达80%，产物污染也少。
下列有关燃料电池说法错误的是（）
A．氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时，其负极电极反应为2H2－4e－＋4OH－===4H2O
B．碱性甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．燃料电池负极燃料失电子，发生还原反应
D．除纯氧外，空气中的氧气也可以作氧化剂
解析：
氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时，在负极H2失电子生成H＋能与OH－继续反应，故负极电极反应为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，A正确；碱性甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋
4e－===4OH－，B正确；燃料电池负极燃料失电子，发生氧化反应，C错误；燃料电池的正极是氧气得电子，可以是纯氧，也可以是空气中的氧气，D正确。
答案：
C
二、非选择题（本题包括5个小题，共55分）
16．（12分）在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p（Pa），并在一定温度下使其发生反应：
H2（g）＋I2（g）
2HI（g）。
（1）保持容器容积不变，向其中充入1molH2，反应速率______（填“加快”“减慢”或“不变”，下同）。
（2）保持容器容积不变，向其中充入1molN2（g）（N2不参加反应），反应速率________。
（3）保持容器内气体压强不变，向其中充入1molN2（g）（N2不参加反应），反应速率________。
（4）保持容器内气体压强不变，向其中充入1molH2（g）和1molI2（g），反应速率________。
解析：
（1）在容器容积不变时，充入1molH2即c（H2）增大，化学反应速率加快；
（2）保持容器容积不变，充入N2（不参加反应的气体），各成分浓度未变，则反应速率不变；（3）保持容器压强不变，充入N2，体积增大，各成分浓度减小，则反应速率减慢；（4）保持容器内气体压强不变，保持充入H2（g）、I2（g）各1mol，体积增大，压强未变，浓度也不变，则速率不变。
答案：
（1）加快
（2）不变 （3）减慢 （4）不变
17．（10分）电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）利用电池可将________能转化为________能。
（2）下列电池中，不易造成环境污染的是__________（填序号）。
A．锂离子电池B．锌锰电池
C．镍镉电池D．氢氧燃料电池
（3）已知甲醇燃料电池每生成1mol的液态水放出286kJ的热量，又知该电池每发1kW·h电能生成360g水，则该电池的能量转化率为
_____________________________________________________
（1kW·h＝3.6×106J）。
解析：
（3）生成360g液态水放出的热量为
×286kJ/mol＝5720kJ，电池的能量转化率为
×100%≈62.9%。
答案：
（1）化学 电
（2）D（3）62.9%
18．（12分）Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4—SOCl2。
电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。
请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为____________，发生的电极反应为____。
（2）电池正极发生的电极反应为_________________________。
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。
如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是
_____________________________________________________，
反应的化学方程式为________________________________。
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
解析：
分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂。
（1）负极材料为Li（还原剂），发生反应：
Li－e－===Li＋。
（2）正极反应式可由总反应减去负极反应式：
2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。
（3）题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液而用水吸收时的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味的气体生成。
（4）因为构成电池的两个主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应。
答案：
（1）LiLi－e－===Li＋
（2）2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑
（3）出现白雾，有刺激性气味的气体生成
SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑
（4）因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应
19．（12分）某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究，在除了用手触摸试管壁感觉发热外，还设计了下列几个可行性方案。
甲方案：
将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起，放入有水的小烧杯中，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，观察到的现象是__________________、__________________、__________________。
说明反应放热。
乙方案：
将盛放有生石灰的小试管插入带有支管的试管中，支管接①，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，①中看到的现象是
____________________________________，说明该反应放热。
丙方案：
盛放有生石灰且带支管的试管中，支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末，看到的现象是__________________________
__________，说明反应放热，原因是______________________
_____________________________________________________。
解析：
实验从反应放热的“热”为出发点进行探究，通过放热使温度上升、使气体膨胀、水被蒸发等特征现象，合理化地设计了探究实验方案。
答案：
甲方案：
小试管中固体变成乳状 同时有大量水蒸气产生 温度计示数上升 乙方案：
U形管左边水柱下降，右边水柱上升 丙方案：
无水硫酸铜粉末变蓝色 水和生石灰反应放出热量，使水蒸发
20．（9分）某实验小组以H2O2的分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。
在常温下按照如下方案设计实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10mL2%H2O2溶液
无
②
10mL5%H2O2溶液
无
③
10mL5%H2O2溶液
1mL0.1mol/LFeCl3溶液
④
10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液
1mL0.1mol/LFeCl3溶液
⑤
10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液
1mL0.1mol/LFeCl3溶液
（1）实验①和②的目的是_________________________________
_____________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。
为了达到实验目的，你对原实验方案的改进措施是________________________
_____________________________________________________。
（2）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示。
分析上图能够得出的实验结论是________________________
____________________________________________________。
解析：
（1）实验①、②中均没有使用催化剂，只是改变了H2O2的浓度，故实验①、②的目的是探究浓度对化学反应速率的影响。
因实验过程中现象不明显，可采用升温或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实验目的。
（2）实验③、④、⑤中H2O2的浓度相同，并加入相同量的同种催化剂，而改变的条件是④中酸性增强，⑤中碱性增强。
通过比较H2O2未完全分解前相同时间内产生O2的体积（⑤>③>④）可得出如下结论：
溶液的碱性增强，能加快H2O2的分解，而溶液的酸性增强，能减慢H2O2的分解。
答案：
（1）探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）
（2）碱性环境能增大H2O2的分解速率，酸性环境能减小H2O2的分解速率
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