第二章 化学反应与能量 单元评估A卷Word文档格式.docx
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5.合成氨反应为N2+3H2
2NH3,下列四个数据都表示合成氨的反应速率,其中表示同一反应速率的是( )
①v(N2)=0.03mol·
L-1·
min-1②v(NH3)=0.09mol·
min-1
③v(H2)=0.045mol·
min-1④v(H2)=0.135mol·
A.①②③B.①③C.①②④D.②④
6.下列关于化学反应速率的说法错误的是( )
A.化学反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
B.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为0
C.决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质
D.增大反应物浓度,提高反应体系的温度都能增大化学反应速率
答案
1.A 断开化学键需要吸收能量,B错误;
有些放热反应也需要加热才能进行,C错误;
大多数自发进行的氧化还原反应都是放热反应,D错误。
2.B 原电池中的氧化还原反应均是自发进行的,故非自发的氧化还原反应不能设计成原电池,如2H2O
2H2↑+O2↑,A错误;
原电池的两极必须能导电,但不一定都是金属,如干电池中的正极是碳棒,为非金属,C错误;
原电池是一种简易的装置,能产生电流但不稳定,D错误。
3.A Zn和稀硫酸反应:
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,收集到H2的物质的量n(H2)=
=0.002mol,锌粒为固体,其浓度可视为不变,不能用来表示反应速率,A错误;
用H+表示10s内的反应速率为
=0.01mol/(L·
s),B正确;
v(Zn2+)=
v(H+)=0.005mol/(L·
s),C正确;
v(H2)=
=0.004mol/(L·
s),D正确。
4.A Mg的活泼性大于Al,故Mg与盐酸反应速率快,A错误;
固体颗粒越小,其表面积越大,故等质量的大理石粉表面积远远大于大理石块,反应速率越快,B正确;
在光照条件下,浓硝酸分解比在冷暗处快,C正确;
MnO2作为催化剂加快KClO3的分解,D正确。
5.D 根据同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2,故D项正确。
6.B 可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等但均不为0,B项错误。
7.已知2SO2+O2
2SO3为放热反应,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.O2的能量一定大于SO2的能量
B.SO2和O2的总能量一定大于SO3的总能量
C.SO2的能量一定大于SO3的能量
D.因该反应为放热反应,故不必加热反应就可发生
8.在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )
A.铜片上发生了还原反应
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.正极附近的SO
浓度逐渐增大
9.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/mol·
L-1
A
25
5
0.1
10
B
0.2
C
35
D
10.已知:
1molH2(g)与1molBr2(g)完全反应生成2molHBr(g)时放出72kJ的热量,有关物质的相关数据如下表:
化学键
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
断裂1mol化学键需要吸收的能量/kJ
436
a
369
则表中a为( )
A.404B.260C.230D.200
11.下列图示变化表示吸热反应的是( )
12.一定温度下,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡时,n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4。
减小反应体系的体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是( )
A.0.4molB.0.6molC.0.8molD.1.2mol
13.对于放热反应Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,下列叙述正确的是( )
A.反应过程中的能量关系可用右图表示
B.1molZn的能量大于1molH2的能量
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32.5gZn溶解时,正极放出的气体一定为11.2L
7.B 放热反应只表明反应物的总能量比生成物的总能量高,而加热是反应的条件,二者无必然联系,许多放热反应必须加热才能发生,故B项正确,D项错误。
8.A 因为锌的活动性强于铜的,所以锌作负极,失去电子,化合价升高,发生氧化反应;
铜作正极,H+在正极得到电子,发生还原反应放出H2,A正确,C错误。
在外电路中,电子由负极(锌片)通过导线流向正极(铜片),B错误;
在内电路中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,即负极附近的SO
浓度逐渐增大,D错误。
9.D 温度越高,反应速率越大;
反应物的浓度越大,反应速率越大。
反应速率越大,出现反应现象就越快,D组最先出现浑浊。
10.C 化学键的键能与化学反应中能量变化的关系:
化学反应中的能量变化值=反应物断裂化学键吸收的总能量-生成物形成化学键放出的总能量。
由于H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)的反应为放热反应,则369×
2-(436+a)=72,解得a=230。
11.A A中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应;
B中反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应。
C中浓硫酸溶于水放热不是化学变化;
D中活泼金属(如Zn)与酸的反应为放热反应。
12.A 设第一次达到平衡时,SO2、O2、SO3的物质的量依次为2xmol、3xmol、4xmol,再次达到平衡时,SO2转化了ymol,则
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
第一次平衡时(mol)2x3x4x
转化(mol)y
y
第二次平衡时(mol)2x-y3x-
4x+y
解得:
x=0.3,y=0.2,所以2x-y=0.4。
13.A 由于该反应是一个放热反应,依据能量守恒原理可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应过程中的能量关系与题给图象相符,A项正确;
反应物、生成物各有两种,无法确定Zn和H2所含能量的高低,B项错误;
若将其设计为原电池,则锌作负极,C项错误;
因未指明温度、压强等条件,故气体体积不确定,D项错误。
14.在相同条件下,做H2O2分解的对比实验,其中
(1)加入MnO2,
(2)不加MnO2。
下列各项是反应放出O2的体积随时间变化的示意图,其中正确的是( )
15.生产铅蓄电池时,在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应:
2PbSO4+2H2O
PbO2+Pb+2H2SO4。
下列对铅蓄电池的说法错误的是( )
A.需要定期补充硫酸
B.放电时Pb作负极,PbO2作正极
C.放电时负极上发生的反应是Pb+SO
-2e-===PbSO4
D.放电时电解质溶液的密度减小
16.一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如右图所示,对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2C
B.0~1s内,v(A)=v(C)
C.0~6s内,B的平均反应速率为0.05mol·
D.0~6s内,各物质的反应速率相等
答题卡
题号
1
2
3
4
6
7
8
9
11
12
13
14
15
16
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
本部分包括5个小题,共52分
17.(12分)化学反应与能量有着密不可分的关系,回答下列问题。
Ⅰ.已知31g白磷变为31g红磷释放能量。
试回答:
(1)上述变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)31g白磷具有的能量________(“>
”或“<
”)31g红磷具有的能量,常温常压下,________更稳定。
(3)31g白磷完全燃烧释放的能量________(“>
”)31g红磷完全燃烧释放的能量。
Ⅱ.从理论上讲,氧化还原反应都可以设计成原电池。
请你根据以下这个反应:
Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2,设计一个原电池(如右图),在图中括号内标明正负极的材料及电解质溶液。
18.(12分)工业合成氨的反应:
N2+3H22NH3是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。
已知形成1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键放出的能量分别为436kJ、391kJ、946kJ。
则:
(1)若1molN2完全反应生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ。
(2)如果将1molN2和3molH2混合,在一定条件下使其充分反应,反应放出的热量总小于上述数值,其原因是_____________。
14.A 由图象知,横坐标为时间,纵坐标为V(O2),只要H2O2的量相同,两种情况下最终产生O2的体积应相同。
(1)中MnO2作催化剂,加快了H2O2的分解,相同时间内产生O2的体积比
(2)的大,反应结束时所用时间短,故选A。
15.A 铅蓄电池放电时相当于原电池,Pb作负极,PbO2作正极,负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2+,Pb2+与溶液中的SO
反应生成PbSO4溶液,放电时消耗的H2SO4与充电时生成的H2SO4相等,在电池制备时,PbSO4的量是一定的,说明不用补充硫酸。
放电时,H2SO4被消耗,溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小,所以溶液的密度也随之减小。
16.C 由相同时间内同一反应中,各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知,Δn(B)∶Δn(C)∶ΔDn(A)∶Δn(D)=3∶4∶6∶2,故该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D,A项错误;
0~1s内,v(A)=
=0.3mol·
s-1,v(C)=
=0.2mol·
s-1,B项错误;
0~6s内,v(A)=
=0.1mol·
s-1,v(B)=
=0.05mol·
≈0.067mol·
s-1,v(D)=
≈0.033mol·
s-1,C项正确,D项错误。
17.Ⅰ.
(1)化学
(2)>
红磷 (3)>
Ⅱ.负极:
Cu 正极:
Ag(Pt、C等) 电解液:
FeCl3溶液
18.
(1)放出 92
(2)该反应是可逆反应,1molN2和3molH2不能完全反应,因此放出的热量总是小于92kJ
(3)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器中进行,反应经过10min后,生成10molNH3,则用N2表示的化学反应速率是________mol·
(L·
min)-1。
(4)一定条件下,当合成氨反应达到化学平衡时,下列说法正确的是________。
a.正反应速率和逆反应速率相等b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.N2的转化率达到最大值d.N2和H2的浓度相等
e.N2、H2和NH3的体积分数相等f.反应达到最大限度
19.(12分)据图回答下列问题:
(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是__________________________,电流表指针________(填“偏转”或“不偏转”),两极反应式为:
正极_________________________________________________;
负极_________________________________________________。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为________(填Mg或Al),总反应方程式为________。
(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如下图所示:
A、B两个电极均由多孔的碳块组成。
该电池的正极反应式为:
__________________________________________________。
(4)如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,电池的总反应方程式为:
CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O,则该电池的负极反应式为:
_________________________。
20.
(6分)某可逆反应在不同反应时间各物质的物质的量的变化情况如图所示。
则该反应的反应物是________,生成物是________,化学方程式是__________________;
反应开始至2min,能否表示出C的反应速率?
________,若能,其反应速率为多少,若不能,则其原因是什么?
________________________;
2min后,A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化,说明在此条件下,反应已达到了________状态。
21.(10分)已知电极材料:
铁、铜、银、石墨、锌、铝;
电解质溶液:
CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、稀硫酸。
按要求回答下列问题:
(1)电工操作上规定:
不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。
原因是_____________________________________________。
(2)若电极材料选铜和石墨,电解质溶液选Fe2(SO4)3溶液,外加导线,________(填“能”或“不能”)构成原电池。
若能,写出电极反应,负极:
____________,正极:
________________________。
(若不能,后两空不填)
(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池,要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。
(3)0.25 (4)acf
解析:
(1)断键需要吸收的能量为:
946kJ+3×
436kJ=2254kJ,
形成6molN—N新键释放的能量为:
6×
391kJ=2346kJ,
所以1molN2完全反应放出热量,其值为:
2346kJ-2254kJ=92kJ。
(2)N2和H2生成NH3的反应是可逆反应,反应物不可能全部转化。
(3)v(N2)=
=0.25mol/(L·
min)。
19.
(1)镁逐渐溶解,铝上有气泡冒出 偏转
2H++2e-===H2↑
Mg-2e-===Mg2+
(2)Al 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)O2+2H2O+4e-===4OH-
(4)CH4+10OH--8e-===CO
+7H2O
(1)该装置形成原电池,Mg作负极,Al作正极,两极反应式为:
正极2H++2e-===H2↑,负极Mg-2e-===Mg2+,所以镁逐渐溶解,铝上有气泡冒出,电流表指针发生偏转。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,虽然Mg比Al活泼,但Al可以与氢氧化钠溶液反应而Mg不反应,故Al作负极,总反应方程式就是Al与氢氧化钠溶液的反应方程式,即2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(3)由题图知该装置为H2—O2—KOH燃料电池,正极反应式为:
O2+2H2O+4e-===4OH-。
(4)该电池的正极反应式为:
O2+2H2O+4e-===4OH-,用总反应式减正极反应式得负极反应式:
CH4+10OH--8e-===CO
+7H2O。
20.A、B C 2A+B2C 不能 无法求出浓度变化值 平衡
从图象上可看出,A、B的物质的量随时间的变化而减小,C的物质的量随时间的变化而增大,故A、B为反应物,C为生成物;
由A减少2mol,B减少1mol,C增加2mol可推知反应方程式为2A+B2C;
因只知A、B、C的物质的量的变化,而不知其浓度变化,故无法求其反应速率;
2min后,A、B、C的物质的量不再随时间而变,即A、B、C的正逆反应速率相等,反应达到平衡。
21.
(1)二者连接在一起时,接头处在潮湿的空气中构成原电池而被腐蚀
(2)能 Cu-2e-===Cu2+ 2Fe3++2e-===2Fe2+
(3)
(合理即可)
(1)当Cu、Al用导线连接时,接触到潮湿的空气易构成原电池而被腐蚀。
(2)因为Fe2(SO4)3能与Cu发生反应:
Fe2(SO4)3+Cu===2FeSO4+CuSO4,因此根据给出的条件可以设计成原电池,其负极为Cu,电极反应为Cu-2e-===Cu2+;
正极为石墨,电极反应为2Fe3++2e-===2Fe2+。
(3)因为总反应为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,所以负极为Fe,正极可为Cu、Ag或石墨,电解质溶液为稀硫酸,即可画出装置图。