人教版高中化学必修二第2章《 化学反应与能量》检测题含答案解析版.docx

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人教版高中化学必修二第2章《化学反应与能量》检测题含答案解析版

第2章《化学反应与能量》检测题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1.核聚变是人类未来获取能源的理想方式之一。

人类从受控热核聚变反应中可得到无穷尽的清洁能源，相当于为自己制造了一个个小太阳。

下列关于能量转换的认识中不正确的是（　　）

A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能

B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能

C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能

D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能

2.下列各组实验中，过氧化氢分解最快的是（　　）

A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D

3.某温度下，在密闭容器中浓度都为1.0mol·L－1的两种气体X2和Y2，反应生成气体Z。

10min后，测得X2、Z的浓度分别为0.4mol·L－1、0.6mol·L－1。

该反应的化学方程式可能为（　　）

A．X2＋2Y2

2XY2B．3X2＋Y2

2X3Y

C．2X2＋Y2

2X2YD．X2＋3Y2

2XY3

4.下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是（　　）

①甲与水反应比乙与水反应剧烈

②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙

③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强

④以甲、乙金属为电极构成原电池，甲作负极

A．①④　　B．③④　　C．①②③④　　D．①②③

5.据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：

2H2O===2H2↑＋O2↑。

下列说法正确的是（　　）

A．水的分解反应是放热反应B．此反应是把化学能转化为热能而储存起来

C．使用氢气作燃料有助于控制温室效应D．在这一反应中，热能转化为化学能

6.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。

某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是（　　）

A．Li作正极，电极反应为Li－e－===Li＋

B．Li作负极，电极反应为Li－e－===Li＋

C．该电池可以选用硫酸为电解质

D．该电池使用一段时间后可以补充蒸馏水来补偿散失的水分

7.下列过程中化学反应速率的加快对人类有益的是（　　）

A．金属的腐蚀B．食物的腐败C．塑料的老化D．氨的合成

8.Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。

有关该电池的说法正确的是（　　）

A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－

C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上应急照明供电

9.Na2S2O3溶液与稀硫酸反应：

Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O。

下列各组实验中，溶液中最先变浑浊的是（　　）

A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D

10.一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）。

在10s内氮气的浓度由5mol·L－1降至4mol·L－1。

下列说法正确的是（　　）

A．用氨气表示的化学反应速率为0.1mol·L－1·s－1

B．使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率

C．增加氢气的浓度或降低温度都会加快该反应的速率

D．反应足够长时间，氮气、氢气中至少有一种物质浓度降为零

11.下列关于催化剂的说法中错误的是（　　）

A．催化剂能使不起反应的物质发生反应

B．催化剂能使化学反应的速率发生改变

C．MnO2可以作H2O2、KClO3分解的催化剂

D．催化剂在化工生产中有广泛而重要的应用

12.下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是（　　）

A．硫酸与氢氧化钠的反应B．Ba（OH）2·8H2O与氯化铵反应

C．灼热的炭与二氧化碳的反应D．氢气在氧气中的燃烧反应

13.将纯锌片和纯铜片按图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．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极

C．两烧杯中溶液的酸性均减弱D．产生气泡的速率甲比乙慢

14.下图是氢氧燃料电池（电解质溶液为磷酸溶液）构造示意图。

下列关于该电池的说法不正确的是（　　）

A．a极是负极B．电子由a通过灯泡流向b

C．正极的电极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．氢氧燃料电池是环保电池

15.下图是生活中常用的锌锰干电池的示意图，下列有关说法中不正确的是（　　）

A．电池内部含有电解质B．锌是负极，碳棒是正极

C．电池用完后可埋入土壤D．锌锰干电池属于一次电池

二、填空题

16.在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。

能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。

请完成下列问题：

（1）人类利用能源分为三个阶段，即________、________、________。

（2）矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。

目前，全球仍主要处于化石能源时期。

下列不属于化石能源的是________。

（填序号，下同）

A．石油B．煤

C．天然气D．生物质能

（3）下列对能源的看法合理的是（　　）。

A．化石能源属于不可再生能源，只会越用越少

B．生物能是一种可再生能源，有广泛的前景

C．太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源

D．我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约型社会

17.恒容密闭容器中发生反应：

2NO2（g）

2NO（g）＋O2（g），下列状态中能表明该反应达到平衡状态的有________。

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

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

18.氯铝电池是一种新型的燃料电池。

试回答下列问题：

（1）通入氯气的电极是________（填“正”或“负”）极。

（2）投入铝的电极是________（填“正”或“负”）极。

（3）电子从________（填“铝极”或“通入氯气的一极”）流向________极（填“正”或“负”）。

（4）每消耗8.1g铝，电路中通过的电子数目为________NA（NA表示阿伏加德罗常数的值）。

19.回答下列问题：

（1）燃煤发电是能量转换的过程，煤燃烧是由__________能转化为__________能，然后通过蒸汽，再转化为____________能，最后通过发动机，转化为____________能。

（2）火力发电的缺点是___________________________________________________________。

20.在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。

反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图。

回答下列问题：

（1）该反应的化学方程式为。

（2）0～t1s内A的反应速率为。

（3）反应后与反应前的压强之比为。

（4）（t1＋10）s时，A气体的体积分数为，此时v正（A）（填“＞”“＜”或“＝”）v逆（B）。

（5）关于该反应的说法正确的是（填字母）。

a．到达t1s时反应已停止

b．在t1s之前B气体的消耗速率大于它的生成速率

c．在t1s时C气体的正反应速率等于逆反应速率

三、实验题

21.某校兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究：

（1）①甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，设计并完成了如下图所示实验：

X溶液是________，滴入的量一般为________。

②乙同学认为甲同学的实验不能充分证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，乙同学的理由是________________________________________________________________________。

（2）丙同学利用“保温瓶式最热计”，测出10mL10%氢氧化钠溶液和不同体积的10%盐酸混合过程中，溶液的温度变化，见下表（假设两溶液密度相同）。

就此实验回答：

①盐酸和氢氧化钠的反应是________（填“吸热”或“放热”）反应。

②请在下图中绘制出溶液的温度上升与加入盐酸体积之间的变化关系图。

22.某研究性学习小组在探究淡黄色过氧化钠与水反应是放出热量还是吸收热量时设计了如图所示的实验装置。

在小试管里加入1g淡黄色过氧化钠，把小试管套在带支管的试管内。

在U形管内加入少量红墨水。

打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。

再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。

（1）过氧化钠的电子式________________。

（2）写出上述反应的化学方程式___________________________________________________。

（3）下列各图中，表示过氧化钠与水反应的图是（　　）

四、计算题

23.在100℃时，将0.100mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中，发生如下反应：

N2O4

2NO2，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到下表：

（1）达到平衡时，N2O4的转化率为______________，表中c2________c3，a________b（填“>”、“<”或“＝”）。

（2）20s时N2O4的浓度c1＝________mol·L－1，在0～20s内N2O4的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。

（3）若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，则要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是________mol·L－1。

24.把0.4molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：

4X（g）＋5Y（g）

nZ（g）＋6W（g）。

2min末已生成0.3molW，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol·L－1·min－1，试计算：

（1）前2min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为。

（2）2min末时Y的浓度为。

（3）化学反应方程式中n＝。

（4）2min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的倍。

答案解析

1.【答案】D

【解析】电解水生成氢气和氧气时，电解是将电能转化为化学能，A项正确；绿色植物进行光合作用时，是将太阳能转化为化学能贮存在化学物质内部，B项正确；煤燃烧时，是将物质内部的化学能转化为热能和光能，C项正确；白炽灯工作时，电能除转化为光能外，还转化为热能，D项错误。

2.【答案】C

【解析】温度升高、浓度增大、使用催化剂都会使化学反应速率增大。

3.【答案】C

【解析】气体X2和Z浓度变化之比为（1.0mol·L－1－0.4mol·L－1）∶0.6mol·L－1＝1∶1，即气体X2和Z在化学方程式中的化学计量数之比为1∶1。

4.【答案】C

【解析】一般来说，金属与水或酸反应产生氢气越剧烈、金属最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属的活动性就越强；相对活泼的金属能从盐溶液中置换出不活泼金属；当两种金属为电极构成原电池时，负极为相对活泼的金属。

5.【答案】C

【解析】把太阳光变成激光用于分解海水制氢的过程是把光能转化为化学能而储存起来，使用了氢能，就减少了化石燃料的使用，减少了二氧化碳的排放，有助于控制温室效应。

6.【答案】B

【解析】由总反应式中元素化合价的变化可确定：

锂为负极（价升高）；

写出相对简单的负极反应式：

Li－e－===Li＋；

总反应式与负极反应式相减可得正极反应式：

MnO2＋e－===MnO

；

锂是活泼的金属，常温下与水、酸都能剧烈反应，不能选择含有水的电解质溶液。

7.【答案】D

【解析】金属腐蚀、食物腐败、塑料老化三者都要使其反应速率减慢；氨的合成是要加快其反应速率。

8.【答案】D

【解析】根据原电池工作原理及氧化还原反应判断，Mg为还原剂是负极，失电子，所以A、B都错。

电解质溶液可用KCl溶液代替，即此电池可被KCl溶液激活。

9.【答案】D

【解析】化学反应中，温度越高，浓度越大，其反应速率越大。

10.【答案】B

【解析】10s内氮气的浓度由5mol·L－1降至4mol·L－1，则10s内氨气的浓度变化为2mol·L－1，用氨气表示的化学反应速率为0.2mol·L－1·s－1；使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率；降低温度将会减慢反应速率；可逆反应不可能进行到底。

11.【答案】A

【解析】催化剂只能改变化学反应速率，并不能使互不反应的物质发生反应。

12.【答案】C

【解析】①常见的放热反应：

物质燃烧、金属与酸反应、金属与水反应、酸碱中和反应、铝热反应和绝大多数化合反应等。

②常见的吸热反应：

绝大数分解反应、某些化合反应（如碳与二氧化碳的反应）、碳与水蒸气的反应、氯化铵晶体与Ba（OH）2·8H2O的反应等。

选项A、D中的反应为放热反应，选项B、C中的反应为吸热反应，但B为非氧化还原反应。

13.【答案】C

【解析】因乙烧杯中锌片和铜片没有接触，没有构成闭合回路，故不能构成原电池，因此乙烧杯中铜片上没有气泡，只有锌片上有气泡。

因甲烧杯中锌片和铜片用导线连接后构成原电池，加快了锌的溶解，铜片上产生气泡的速率比乙烧杯中锌片上产生气泡的速率快。

又因两烧杯中的锌都能与稀硫酸反应产生氢气而消耗氢离子，导致两烧杯中溶液的酸性均减弱。

14.【答案】C

【解析】该氢氧燃料电池的两极为惰性电极（不参与电极反应），电解质溶液为酸溶液，负极（a极）上通入的燃料氢气发生氧化反应，电极反应式为2H2－4e－===4H＋；正极（b极）上通入的氧气发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；总反应的方程式为2H2＋O2===2H2O。

在其外电路中，电子从负极（a极）流出经灯泡流向正极（b极）。

氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，是一种绿色环保电池。

15.【答案】C

【解析】在锌锰干电池中，活泼金属锌为负极，石墨碳棒为正极，内部的电解质是氯化铵。

锌锰干电池属于一次电池，不能反复充电放电。

通常干电池中含有重金属，随意丢弃能造成环境污染，废旧电池要分类回收。

16.【答案】

（1）柴草时期　化石能源时期　多能源结构时期

（2）D　（3）ABCD

【解析】石油、煤和天然气化石能源，是不可再生能源；生物质能不属于化石能源。

17.【答案】①④⑥⑦

【解析】①基本规律：

正反应速率和逆反应速率相等，或各组分的物质的量、体积分数、质量分数、浓度等不再变化时，反应达到平衡状态。

②该反应为体积变化的气体反应，容器内气体的总物质的量、气体的总压强、混合气体的平均相对分子质量等不再变化时，反应达到平衡状态。

18.【答案】

（1）正　

（2）负　（3）铝极　正　（4）0.9

【解析】氯铝燃料电池中，可燃物质铝失去电子发生氧化反应，铝为负极；氯气得到电子发生还原反应，通入氯气的一极为正极；在其外电路中，电子由铝极（负极）流向正极；1mol铝反应可转移3mol电子，8.1g铝（其物质的量为0.3mol）反应时，电路中通过的电子数为0.9NA。

19.【答案】

（1）化学　热　机械　电　

（2）能量的消耗较多，能量利用率不高（答案合理即可）

【解析】

（1）煤燃烧火力发电的过程为化学能

热能

机械能

电能。

（2）火力发电需要经过较多的能量转化过程，每次转化都会有能量的消耗，能量利用率不高。

20.【答案】

（1）3A＋B

2C

（2）

mol·L－1·s－1（3）9∶13（4）22.2%　＞（5）bc

【解析】

（1）从0到t1s时，Δc（A）＝0.8mol·L－1－0.2mol·L－1＝0.6mol·L－1,Δc（B）＝0.5mol·L－1－0.3mol·L－1＝0.2mol·L－1，Δc（C）＝0.4mol·L－1，三者之比为Δc（A）∶Δc（B）∶Δc（C）＝0.6mol·L－1

∶0.2mol·L－1∶0.4mol·L－1＝3∶1∶2，所以化学方程式为3A＋B

2C。

（2）0～t1s内A的反应速率为

＝

mol·L－1·s－1。

（3）压强之比等于物质的量之比，为9∶13。

（4）A气体的体积分数为

＝

≈22.2%；在t1～（t1＋10）s反应处于平衡状态，v正（A）＝3v逆（B），故v正（A）＞v逆（B）。

（5）a项，可逆反应不可能停止，错误；b项，在t1s之前，反应未达平衡，仍然向正反应方向进行，故B气体的消耗速率大于它的生成速率，正确；c项，在t1s时，反应达到平衡，故C气体的正反应速率等于逆反应速率，正确。

21.【答案】

（1）①酚酞　1～2滴　②甲同学的实验不能说明是盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应还是盐酸与红色物质发生了反应

（2）①放热　②见下图

【解析】

（1）①由题图知加入的指示剂在氢氧化钠溶液中呈红色，在酸性溶液中呈无色，故该试剂为酚酞；②甲同学的实验不能充分说明是盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应还是盐酸与红色物质发生了反应。

（2）表格中的数据说明，该反应为放热反应。

22.【答案】

（1）Na＋[

]2－Na＋

（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

（3）B

【解析】过氧化钠与水的反应是放热反应，反应物具有的总能量高于生成物的总能量。

23.【答案】

（1）60%　>　＝　

（2）0.070　0.0015（3）0.200

【解析】

（1）分析表格中的数据可以看出，c（NO2）在60s后不变，反应达到平衡状态，由N2O4

2NO2可知，生成0.120molNO2消耗0.060molN2O4，达到平衡时N2O4的转化率＝0.060mol·L－1÷0.100mol·L－1×100%＝60%；c3＝0.040mol·L－1，c2＝0.100mol·L－1，c3>c2，a＝b＝0.040mol·L－1。

（2）c1＝0.100mol·L－1－0.060mol·L－1÷2＝0.070mol·L－1，

在0～20s内N2O4的平均反应速率为0.030mol·L－1÷20s＝0.0015mol·L－1·s－1。

（3）在相同的情况下最初向该容器内充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度为2×0.100mol·L－1＝0.200mol·L－1。

24.【答案】

（1）0.075mol·L－1·min－1

（2）0.175mol·L－1　（3）4　（4）1.05

【解析】根据题给信息：

v（Z）＝0.05mol·L－1·min－1，c（Z）＝0.05×2mol·L－1＝0.1mol·L－1，起始时，c（X）＝0.2mol·L－1，c（Y）＝0.3mol·L－1,2min末，c（W）＝0.15mol·L－1；

4X（g）　＋　5Y（g）

nZ（g）＋6W（g）

起始量/mol·L－10.20.300

变化量/mol·L－10.10.1250.10.15

剩余量/mol·L－10.10.1750.10.15

（1）v（W）＝

＝0.075mol·L－1·min－1；

（2）c（Y）＝0.3mol·L－1－0.125mol·L－1＝0.175mol·L－1；（3）根据方程式比例关系：

n∶6＝0.1∶0.15，n＝4；（4）在其他条件不变的情况下，反应前后气体的压强之比等于反应前后气体的总物质的量之比，p（后）∶p（前）＝（0.1×2＋0.175×2＋0.1×2＋0.15×2）∶（0.4＋0.6）＝1.05∶1。