解析版人教版高一化学必修2单元测试题第二章化学反应与能量含答案.docx

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解析版人教版高一化学必修2单元测试题第二章化学反应与能量含答案

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人教版高一化学必修2单元测试题：

第二章化学反应与能量

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题（共20小题,每小题3.0分,共60分）

1.下列说法不正确的是（　　）

A．化学变化中一定有化学键的断裂

B．化学变化中一定有化学键的形成

C．有化学键断裂的变化一定是化学变化

D．氯化钠熔化过程中化学键被破坏

【答案】C

【解析】化学变化中一定有化学键的断裂与形成；有化学键断裂的变化不一定是化学变化，如电解质溶于水发生电离，离子化合物受热熔化等，都有化学键的断裂，但没有新的化学键的形成，它们不是化学变化。

2.判断是不是化学反应的主要依据是（　　）

A．发光、发热

B．放出气体

C．改变颜色

D．是否生成新物质

【答案】D

【解析】判断化学变化的关键是看其变化过程中有无新物质生成。

发光放热（如白炽灯）、放出气体（如液氨挥发）、改变颜色（如霓虹灯的颜色变化）等可能是物理变化。

3.根据下面的信息，下列叙述正确的是（　　）

H2O（g）

A．2molH2（g）跟1molO2（g）反应生成2molH2O（g）吸收能量为490kJ

B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关

C．1molH2（g）跟0.5molO2（g）反应生成1molH2O（l）释放能量为245kJ

D．2molH2O（g）的能量比2molH2（g）与1molO2（g）的能量之和低

【答案】D

【解析】2molH2（g）跟1molO2（g）反应生成2molH2O（g）放出的能量为490kJ，A项不正确；化学反应中能量变化的大小与参加反应的反应物的质量成正比，B项不正确；1molH2（g）跟0.5molO2（g）反应生成1molH2O（g）释放能量为245kJ，C项不正确；2molH2（g）跟1molO2（g）反应生成2molH2O（g）的反应是放热反应，故2molH2O（g）的能量比2molH2（g）与1molO2（g）的能量之和低，D项正确。

4.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。

如图表示N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化，下列说法中正确的是（　　）

A．1molN2（g）和1molO2（g）反应放出的能量为180kJ

B．1molN2（g）和1molO2（g）具有的总能量小于2molNO（g）具有的总能量

C．通常情况下，N2（g）和O2（g）混合能直接生成NO

D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水

【答案】B

【解析】反应热就是断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键所放出的能量的差值，所以该反应的反应热是946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2×632kJ·mol－1＝180kJ·mol－1，所以该反应是吸热反应，所以选项A不正确，选项B正确；氮气和氧气反应需要在高温或放电条件下，选项C不正确；NO不是酸性氧化物，和氢氧化钠溶液不反应，选项D不正确。

5.下列反应一定属于放热反应的是（　　）

①H2SO4与Ba（OH）2溶液的反应　②Mg与CH3COOH溶液的反应　③燃烧反应　④中和反应　⑤复分解反应

A．仅①②③

B．仅①②④

C．仅①②③④

D．仅③④⑤

【答案】C

【解析】金属与酸反应、中和反应、所有燃烧反应都是放热反应，复分解反应则不一定是放热反应。

6.冰岛火山爆发再一次向人类敲响了警钟，必须发展“低碳经济”。

氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。

下列不是氢能优点的是（　　）

A．原料来源广

B．易燃烧，放出热量多

C．产物无污染

D．制取氢气简单易行

【答案】D

【解析】工业制取氢气的原料是水，来源广，且氢气易燃烧，等质量物质中氢气燃烧放出的热量较多，产物为水无污染，但工业上利用水制取氢气还存在技术上的难度。

7.如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是（　　）

A．500mL2.0mol·L－1HCl溶液和500mL2.0mol·L－1NaOH溶液的反应符合图（a），且放出热量为ΔE1

B．500mL2.0mol·L－1H2SO4溶液和500mL2.0mol·L－1Ba（OH）2溶液的反应符合图（b），且吸收热量为ΔE2

C．发生图（a）能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生

D．CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化均符合图（a）

【答案】A

【解析】图（a）表示放热反应，选项A是放热反应，A项正确；图（b）表示吸热反应，选项B是放热反应，B项错误；一些放热反应需加热才能发生，C项错误；浓硫酸溶于水虽然会放出热量，但不属于化学反应，D项错误。

8.小颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是（　　）

A．若将图1装置的Zn、Cu直接接触，Cu片上能看到气泡产生

B．图2装置中

向Cu片移动

C．若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快

D．图2与图3中正极生成物的质量比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等

【答案】B

【解析】Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，Cu片上可看到有气泡产生，A项正确；

带负电荷，应该向负极Zn片移动，B项错误；由于Mg的失电子能力强于Zn，所以将Zn片改为Mg片后，电子转移速率加快，生成H2的速率也加快，C项正确；假设图2中正极产生2gH2，则转移2mol电子，消耗负极65gZn，而图3中正极析出64gCu，也转移2mol电子，消耗负极65gZn，故Zn片减轻的质量相等，D项正确。

9.用图1表示铜锌原电池中一些物理量的关系。

x轴表示流入正极电子的物质的量，则y轴表示（　　）

A．c（H＋）

B．c（

）

C．铜棒的质量

D．锌棒的质量

【答案】C

【解析】锌棒作原电池负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铜棒作原电池正极，溶液中铜离子在此极得电子，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，所以电解质溶液中c（H＋）不变，A项错误；

不参与反应，所以c（

）不变，B项错误；铜棒上有铜析出，铜棒的质量增加，C项正确；锌不断溶解，所以锌棒的质量减小，D项错误。

10.将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（　　）

A．两个装置都构成了原电池

B．甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池

C．两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生

D．产生气泡的速率甲比乙慢

【答案】B

【解析】甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。

乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。

构成原电池后生成氢气的速率加快。

11.X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示：

则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为（　　）

A．Z＞Y＞X＞W

B．Z＞X＞Y＞W

C．Z＞Y＞W＞X

D．Y＞Z＞X＞W

【答案】A

【解析】Z、Y组合时，Z为负极，则活泼Z＞Y；

X、Y组合时，X电极上有气泡，则X为正极，则活泼Y＞X；

Z、W组合时，电子从Z流向W，则Z应为负极，则Z＞W；

X、W组合时，W上发生还原反应，说明W为正极，活泼性X＞W，

则有Z＞Y＞X＞W，

12.对于锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极变化是（　　）

①锌片溶解了32.5g　②锌片增重32.5g　③铜片上析出1gH2　④铜片上析出1molH2

A．①③

B．①④

C．②③

D．②④

【答案】A

【解析】锌、铜、稀硫酸组成的原电池的电极反应为

负极：

Zn－2e－===Zn2＋，正极：

2H＋＋2e－===H2↑。

则计算关系式为

　Zn　　～　　2e－　　～　　H2

1mol2mol1mol

0.5mol1mol0.5mol

m（Zn）＝0.5mol×65g·mol－1＝32.5g，m（H2）＝0.5mol×2g·mol－1＝1g。

13.最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池，其结构如图所示。

尽管这种电池的历史悠久，但对于它的化学过程人们尚未完全了解。

一般认为，放电时，电池中的反应如下：

E极：

2MnO2＋2e－＋2

===Mn2O3＋H2O＋2NH3↑

F极：

Zn－2e－===Zn2＋

总反应式：

2MnO2＋Zn＋2

===Mn2O3＋Zn2＋＋2NH3↑＋H2O

下列说法正确的是（　　）

A．E极是电池的正极，发生的是氧化反应

B．F极是电池的负极，发生的是氧化反应

C．从结构上分析，锌锰电池应属于可充电电池

D．锌锰电池内部发生的氧化还原反应是可逆的

【答案】B

【解析】E极发生还原反应，应为电池的正极，F极发生氧化反应，为电池的负极。

干电池中反应不可逆，故不属于可充电电池。

14.固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的。

它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过。

该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。

下列判断正确的是（　　）

A．由O2放电的a极为电池的负极

B．O2－移向电池的正极

C．b极对应的电极反应为2H2－4e－＋2O2－===2H2O

D．a极对应的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

【答案】C

【解析】在燃料电池中，有O2放电的a极为原电池的正极，A错误；在燃料电池中，O2－移向电池的负极，B错误；在燃料电池中，有H2放电的b极为电池的负极，电极反应为2H2－4e－＋2O2－===2H2O，C正确；a极是正极，氧气在正极得电子，则对应的电极反应为O2＋4e－===2O2－，

D错误。

15.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2），在熔融状态下能传导O2—。

下列对该燃料电池说法正确的是（　　）

A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极

B．电池的总反应是2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O

C．通入空气的一极是负极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－

D．通入丁烷的一极是负极，电极反应式为C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O

【答案】B

【解析】燃料电池的两极都是惰性电极，通入燃料的一极为负极，通入氧气或空气的一极为正极；

该电池的电解质为熔融氧化锆（ZrO2），非电解质溶液；

负极反应式为2C4H10＋26O2－－52e－===8CO2＋10H2O；

正极反应式为13O2＋52e－===26O2－；

总反应方程式为2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O。

该电池工作时，阴离子（O2－）向负极移动，阳离子向正极移动。

16.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（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】D

【解析】甲、乙试管中大理石的状态和质量不同，甲中1g粉末状的大理石，乙中2g颗粒状的大理石，产生气体的速率甲比乙快，产生气体的量乙是甲的2倍，因此甲曲线比乙曲线斜率大，乙曲线比甲曲线气体体积大，甲比乙先反应完，分析比较可知D项正确。

17.相同温度下，有关反应速率的下列说法中正确的是（　　）

A．0.1mol·L－1盐酸和0.1mol·L－1硫酸与2mol·L－1NaOH溶液反应的速率相同

B．大理石块和大理石粉与0.1mol·L－1盐酸反应的速率相同

C．等量的镁粉、铝粉和0.1mol·L－1盐酸反应的速率相同

D．0.1mol·L－1盐酸和0.1mol·L－1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同

【答案】D

【解析】A选项是酸碱中和，硫酸的H＋浓度是盐酸H＋浓度的2倍，所以速率不同；B选项中大理石块与盐酸接触面积小，反应慢；C选项中Mg比Al活泼，反应速率快。

18.用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示（CO2的体积已折算为标准状况下的体积）。

下列分析正确的是（　　）

A．OE段表示的平均反应速率最大

B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·L－1·min－1

C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7

D．F点表示收集到的CO2的量最多

【答案】B

【解析】OE、EF、FG三段时间都是1min，反应速率的大小可通过产生气体体积的多少来衡量。

OE段产生224mL、EF段产生448mL、FG段产生112mL，因此EF段反应速率最大。

三段反应速率之比为2∶4∶1，E、F、G三点中G点产生气体最多。

19.一定条件下，将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：

3A（g）＋B（g）

C（g）＋2D（s）。

2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。

下列判断正确的是（　　）

A．若混合气体的密度不再改变时，该反应不一定达到平衡状态

B．2min后，加压会使正反应速率加快，逆反应速率变慢

C．反应过程中A和B的转化率之比为3∶1

D．开始到平衡，用A表示的化学反应速率为0.3mol·L－1·min－1

【答案】D

【解析】产物D为固体，因此容器体积恒定时，若混合气体的密度不再改变，则混合气体的质量一定不再改变，反应一定达到平衡状态，A项错误；缩小体积增大压强，正、逆反应速率均加快；容器体积不变，充入与体系无关的气体，虽然容器总压强增大，但体系内各物质浓度不变，正、逆反应速率均不变，B项错误；

A的转化率为

×100%＝40%，B的转化率为

×100%＝40%，二者之比为1∶1，C项错误；v（A）＝

＝0.3mol·L－1·min－1，D项正确。

20.如图所示是425℃时，在1L密闭容器中发生化学反应的浓度随时间的变化示意图。

下列叙述错误的是（　　）

A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同

B．图①中t0时，反应达到平衡状态

C．图②中的逆反应为H2（g）＋I2（g）

2HI（g）

D．图①②中当c（HI）＝3.16mol·L－1时，反应达到平衡状态

【答案】B

【解析】图①中t0时，H2、I2、HI的物质的量相等但未保持不变，没有达到平衡状态。

第ⅠⅠ卷

二、非选择题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

21.原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。

（1）将纯锌片和纯铜片按图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：

①下列说法正确的是________。

A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置

B．乙中铜片上没有明显变化

C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少

D．两烧杯中溶液的pH均增大

②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：

甲________乙（填“>”“<”或“＝”）。

③请写出图中构成原电池的负极电极反应式：

________________________________。

④当甲中溶液质量增重31.5g时，电极上转移电子数目为________。

（2）图丙为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是KOH。

通甲烷一极的电极反应方程式为____________________________________________________________。

【答案】

（1）①BD　②>　③Zn－2e－===Zn2＋　④NA　

（2）CH4＋10OH－－8e－===

＋7H2O

【解析】

（1）①甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，选项A错误；乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上没有明显变化，选项B正确；甲中铜片作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，乙中锌片和氢离子发生置换反应，所以质量减少，选项C错误；两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度均减小，选项D正确；②甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：

甲＞乙；③锌的金属性强于铜，锌作为负极，原电池的负极电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；④甲中正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，溶液质量增重31.5g（32.5g－1g）时，消耗0.5molZn，电极上转移电子数目为NA。

（2）通甲烷的一极为负极，碱性条件下甲烷失电子生成碳酸根离子，电极反应方程式为CH4＋10OH－－8e－===

＋7H2O。

22.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。

（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：

①哪一时间段反应速率最大min（填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”），原因是。

②求3～4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）。

（2）另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是（填字母）。

A．蒸馏水B．KCl溶液

C．KNO3溶液D．CuSO4溶液

（3）某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。

①该反应的化学方程式是。

②该反应达到平衡状态的标志是（填字母）。

A．Y的体积分数在混合气体中保持不变

B．X、Y的反应速率比为3∶1

C．容器内气体压强保持不变

D．容器内气体的总质量保持不变

E．生成1molY的同时消耗2molZ

③2min内Y的转化率为。

【答案】

（1）①2～3　因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快　②0.025mol·L－1·min－1

（2）CD

（3）①3X（g）＋Y（g）

2Z（g）　②AC　③10%

【解析】

（1）①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min时间段中，产生气体的体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反应速率最大的时间段为2～3min；原因是因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快；②在3～4min时间段内，n（H2）＝0.112L/22.4L·mol－1＝0.005mol，消耗盐酸的物质的量为0.01mol，故v（HCl）＝

＝0.025mol·L－1·min－1。

（2）加入蒸馏水，及加入KCl溶液，H＋浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A、B正确；C项，加入KNO3溶液，H＋浓度减小，因酸性溶液中有

，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速度增大，且影响生成氢气的量，错误。

（3）①由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，Δn（Y）＝0.2mol，Δn（Z）＝0.4mol，Δn（X）＝0.6mol，则Δn（Y）∶Δn（Z）∶Δn（X）＝1∶2∶3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X（g）＋Y（g）

2Z（g）；②X、Y的反应速率比为3∶1，随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1，不能作为平衡状态的标志，故B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故D错误；生成1molY的同时消耗2molZ均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，故E错误；③2min内X的转化率＝

×100%＝（1mol－0.9mol）÷1mol×100%＝10%。

23.CH3OH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CH3OH（g）＋

O2（g）

CO2（g）＋2H2（g）的能量变化如图所示，下列说法正确的是

（填字母）。

a．CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程

b．H2的生成速率与CH3OH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．1molH—O键断裂的同时2molC===O键断裂，则反应达最大限度

（2）某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c（O2）＝0.2mol·L－1,4min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－===

＋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6.4gCH3OH转移1.2mol电子

【答案】

（1）cd

（2）0.8mol·L－1·min－1　64%

（3）②③

【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；1molH—O键断裂的同时2molC==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5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c（O2）＝0.2mol·L－1，说明氧气反应掉（2－0.2×2）mol＝1.6mol，根据浓度的变化量等于化学计量数之比，氢气生成6.4mol，则4min内平均反应速率v（H2）＝

＝0.8mol·L－1·min－1，根据上述分析，反应掉甲醇3.2mol，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；③6.4g甲醇的物质的量为0.2mol，根据CH3OH－6e－＋8OH－===

＋6H2O，电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子，正确。

24.为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置：