春高中化学人教版必修2同步练习 第二章 化学反应与能量 综合检测.docx
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春高中化学人教版必修2同步练习第二章化学反应与能量综合检测
第二章综合检测
（90分钟，100分）
一、选择题（本题包括18个小题，每小题3分，共54分）
1．（2014·衡阳市八中高一联赛）下列反应中不需加热的吸热反应是（ ）
A．锌粒与稀硫酸的反应
B．灼热的木炭与CO2反应
C．甲烷在氧气中的燃烧反应
D．Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
答案：
D
点拨：
A项为放热反应；B项为吸热反应，但需先加热才能发生反应；C项为放热反应。
2．（2014·临沂一中高一期中）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ）
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
答案：
D
点拨：
A项是太阳能转化为电能；B项是放电时化学能转化为电能，充电时电能转化成化学能；C项是太阳能转化成热能；D项是化学能转化为热能。
3．（2014·江西省吉安一中高一段考）下列说法正确的是（ ）
A．化学反应的发生是否需要加热取决于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小
B．金属原子在化学反应中只能失去电子，因而只能形成离子键
C．只由共价键形成的分子一定是共价化合物
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
答案：
D
点拨：
化学反应的发生是否需要加热并不取决于反应物和生成物总能量的相对大小，有的吸热反应（反应物总能量低于生成物总能量）需要加热条件才能发生，有的放热反应（反应物总能量高于生成物总能量）在发生反应时也需加热才能进行，如碳的燃烧反应等，A项不正确；有的金属和非金属也能形成共价键（如AlCl3），B项不正确；一些单质H2、Cl2、N2等只由共价键形成的分了，C项不正确；在一个确定的化学反应中都伴有能量的变化，常以热量的形式转化，所以反应物总能量与生成物总能量一定不相同，D项正确。
4．（2014·石家庄二中高一期中）下列对能量转化的认识中，不正确的是（ ）
A．电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能
B．风力发电时，风能主要转化为电能
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
答案：
D
点拨：
白炽灯工作时，电能大部分转化为光能，有一部分转化为热能，D项不正确。
5．（2014·襄、宜四市高一期中）化学能与热能、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．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
C．图1所示的装置能将化学能转变为电能
D．图2所示的反应为吸热反应
答案：
A
点拨：
化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂吸收能量和形成新化学键时放出能量的差值，A项正确；中和反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，B项不正确；图1没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转变为电能，C项不正确；反应物总能量高于生成物总能量时反应为放热反应，D项不正确。
6．下列说法正确的是（ ）
A．伴有能量变化的过程都是化学变化
B．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
C．饱和食盐水电解时化学能转变为电能
D．日本福岛核电站提醒我们不要开发新能源，要大力挖掘化石能源
答案：
B
点拨：
虽然化学过程一定伴随有能量变化，但有能量变化的过程（如水蒸气的液化）不一定是化学变化，A项错；B项正确；电解饱和食盐水是电能转变为化学能，C项错；虽然福岛核电站事件造成了很大危害，但化石能源是有限的，而且造成很大污染，在保证安全前提下，仍然要开发廉价、安全的新能源，D项错。
7．化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．该反应过程吸收能量
B．断裂1molA—A键和1molB—B键可放出xkJ能量
C．断裂2molA—B键需要吸收ykJ能量
D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
答案：
C
点拨：
该反应过程中反应物总能量大于生成物总能量，因此放出能量，A错、D错；断裂1molA—A键和1molB—B键需要吸收xkJ能量，B错。
8．（2014·衡阳市八中高一期中）右图为铜锌原电池示意图，按该装置进行实验下列说法正确的是（ ）
A．锌片逐渐溶解
B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色
C．电子由铜片通过导线流向锌片
D．该装置能将电能转变为化学能
答案：
A
点拨：
该装置为Zn、Cu、稀硫酸原电池，Zn为负极失电子经外电路流向正极Cu体，溶液H＋在Cu体得电子被还原生成H2，B、C不正确；该装置是将化学能转化为电能，D项不正确。
9．下列装置能构成原电池的是（ ）
答案：
B
点拨：
A中两个电极都为Cu，不能构成原电池，C中无导线连接，没有形成闭合电路，D中无水乙醇不是电解质溶液，故A、C、D选项均不能构成原电池。
10．某原电池总反应的离子方程式为：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是（ ）
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液
B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为FeSO4溶液
C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2（SO4）3溶液
D．正极为Ag，负极为Cu，电解质溶液为CuSO4溶液
答案：
A
点拨：
由2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋得出负极反应式为：
Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为：
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，可知负极材料为铁，正极材料为比铁不活泼的导体，电解质溶液中必须有Fe3＋，A正确。
11．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是（ ）
A．v（NH3）＝0.3mol/（L·min）
B．v（N2）＝0.01mol/（L·s）
C．v（N2）＝0.2mol/（L·min）
D．v（H2）＝0.3mol/（L·min）
答案：
B
点拨：
注意单位，注意反应物质前面的系数。
同单位情况下，反应速率除以该物质前面的系数后，数值大的速率大。
12．（2014·北京六十六中高一下学期期末）在一定温度下，下列叙述是可逆反应A（g）＋3B（g）2C（g）达平衡时的特征的是（ ）
（1）C的生成速率与C的分解速率相等；
（2）单位时间内生成amolA，同时生成3amolB；
（3）A、B、C的浓度不再变化；
（4）单位时间内消耗amolA，同时生成3amolB；
（5）A、B、C的分子数之比为1∶3∶2。
A．
（1）
（2）（5）B．
（1）（3）（4）
C．
（1）
（2）（3）（4）D．
（1）（3）（5）
答案：
B
点拨：
单位时间内生成A，同时生成B都指的是逆反应方向，所以
（2）不能作为判断平衡状态的标志；平衡前后A、B、C的分子数之比都有可能是1:
3:
2，所以（5）不能作为平衡状态的判断标志。
13．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是（ ）
①体系的压强不再改变
②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率v（A）:
v（B）:
v（C）:
v（D）＝m:
n:
p:
q
⑥单位时间内mmolA发生断键反应，同时pmolC也发生断键反应
A．③④⑤⑥B．①③④⑤
C．②③④⑥D．①③④⑥
答案：
C
点拨：
判断化学平衡的根本标志是v（正）＝v（逆），⑥中mmolA断键，则同时生成pmolC，而pmolC也发生断键反应，因此对C而言v（正）＝v（逆），⑥正确；而⑤中没有指明反应速率的方向，错误；平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变，则各组分的质量分数不再改变，③④正确；间接标志是体系的温度不再改变，故②正确。
但因（m＋n）与（p＋q）的相对大小不确定，故①无法确定。
若m＋n＝p＋q，则压强始终不变化，则①错误。
因此选C。
14．一定温度下，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．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为
0．158mol·L－1·s－1
B．10s后，该反应停止进行
C．反应的化学方程式为2X（g）＋Y（g）2Z（g）
D．反应开始到10s时，平均反应速率：
v（X）＝v（Y）＝0.0395mol·L－1·s－1
答案：
D
点拨：
由图像可知X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，进行至10秒时反应达平衡状态，故X、Y为反应物，Z为生成物，当反应达到平衡时，消耗X0.79mol，Y0.79mol，生成Z1.58mol，该反应方程式为X（g）＋Y（g）2Z（g），C错；反应开始到10s，用Z表示的反应速率v（Z）＝
＝0.079mol·L－1·s－1，v（X）＝v（Y）＝
v（Z）＝0.0395mol·L－1·s－1，A错，D正确；10s后该反应达平衡状态，此时v（正）＝v（逆）≠0，反应并未停止，B错。
15．反应4A（g）＋3B（g）===2C（g）＋D（g），经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。
对此反应速率的表示，正确的是（ ）
①用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1
②分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3:
2:
1
③在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·L－1·min－1
④在这2min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的，用C表示的反应速率的值是逐渐增大的
A．①②B．③
C．①D．②④
答案：
A
16．为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是（ ）
A.
B.
C.
D.
答案：
D
点拨：
A中只有40℃的温度，没有其它变化，无法比较温度对比化学反应速率的影响，B中使用的催化剂不同，C中上图装置没有催化剂，下图装置使用了催化剂。
D中H2O2的分解均用FeCl3溶液作催化剂且二者浓度都为5%，上图温度为40℃下图温度为常温，显然可以比较出温度对化学反应速率的影响。
17．如下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）。
下列叙述正确的是（ ）
A．a中铁钉附近呈现红色
B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应
D．b中铝条附近有气泡产生
答案：
B
点拨：
a装置中铁钉为负极，失去电子，发生氧化反应，铜丝作正极，O2和水得到电子发生还原反应，生成OH－，同时附近变红色。
b装置中，铝条作负极，失去电子，发生氧化反应，铁钉作正极，O2和水得电子发生还原反应，生成OH－，遇酚酞显红色。
18．根据图中包含的信息分析，下列叙述正确的是（ ）
A．氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应吸收248kJ的能量
B．436kJ/mol是指断开1molH2中的H—H键需要放出436kJ的能量
C．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应放出183kJ的能量
D．431kJ/mol是指生成2molHCl中的H—Cl键需要放出431kJ的能量
答案：
C
点拨：
断开化学键需要吸收能量，B错误；431kJ·mol－1是指生成1molHCl中H—Cl键需要放出431kJ的能量，D错误；据图中信息知生成2molHCl时能量变化为（436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1）－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，故A错误，C正确。
二、非选择题（本题包括5小题，共46分）
19．（4分）下列反应：
①氢氧化钠与硫酸，②一氧化碳与氧气，③八水合氢氧化钡与氯化铵，④金属铜与硝酸银。
其中（用序号填空）：
（1）属于放热反应的是__________________________________________________。
（2）属于吸热反应的是__________________________________________________。
（3）能设计成原电池的反应是____________________________________________。
（4）能设计成燃料电池的反应是__________________________________________。
答案：
（1）①②④
（2）③ （3）②④ （4）②
点拨：
酸碱中和反应、燃烧、活泼金属置换不活泼金属反应属放热反应，③属于典型的吸热反应。
燃烧和置换反应一定是氧化还原反应，理论上均可设计成原电池，且CO燃烧可设计成燃料电池。
20．（8分）反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑的能量变化趋势，如图所示：
（1）该反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。
（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
（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________极（填“正”或“负”）。
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________极（填“正”或“负”，下同）向________极移动。
答案：
（1）放热
（2）A、C
（3）正 产生无色气泡
2H＋＋2e－===H2↑ 负 正
点拨：
（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，比铁活泼性差的铜应作正极。
铜片上，氢离子得到电子，反应式为2H＋＋2e－===H2↑，外电路电子由负极流向正极。
21．（2014·襄、宜四中高一期中）（11分）Ⅰ.控制变量法是化学实验的一种常用方法。
下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据，分析以下数据，回答下列问题：
序号
硫酸的体积/mL
锌的质量/g
锌的形状
温度/℃
完全溶于酸的时间/s
生成硫酸锌的质量/g
1
50.0
2.0
薄片
25
100
m1
2
50.0
2.0
颗粒
25
70
m2
3
50.0
2.0
颗粒
35
35
m3
4
50.0
2.0
粉末
25
45
5.0
5
50.0
6.0
粉末
35
30
m5
6
50.0
8.0
粉末
25
t6
16.1
7
50.0
10.0
粉末
25
t7
16.1
（1）化学反应速率本质上是由________决定的，但外界条件也会影响反应速率的大小。
本实验中实验2和实验3表明________对反应速率有影响，该因素对反应速率的具体影响是：
其它条件相同时，________反应速率越快。
（2）我们最好选取实验________（填3个实验序号）研究锌的形状对反应速率的影响。
我们发现在其它条件相同时，反应物间的________反应速率越快。
（3）若采用与实验1完全相同的条件，但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液，发现反应速率明显加快。
原因是______________________________。
（4）利用表中数据，可以求得：
硫酸的物质的量浓度是________mol/L。
Ⅱ.某温度时，在5L的容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
请通过计算回答下列问题：
（5）反应开始至2min，Y的平均反应速率________。
（6）分析有关数据，写出X、Y、Z的反应方程式________________。
答案：
Ⅰ.
（1）反应物本身的性质 温度 温度越高
（2）1、2和4 接触面积越大
（3）锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成了原电池，加快了反应速率
（4）2.0
Ⅱ.（5）0.03mol/（L·min）
（6）X（g）＋3Y（g）2Z（g）
22．（7分）在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：
A（g）＋2B（g）3C（g）＋nD（g），开始时A为4mol，B为6mol,5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v（D）为0.2mol·L－1·min－1。
计算：
（1）5min末A的物质的量浓度为________。
（2）前5min内用B表示的化学反应速率v（B）为________。
（3）化学方程式中n值为________。
（4）此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v（A）＝5mol·L－1·min－1
②v（B）＝6mol·L－1·min－1
③v（C）＝4.5mol·L－1·min－1
④v（D）＝8mol·L－1·min－1
其中反应速率最快的是________（填编号）。
答案：
（1）1.5mol·L－1
（2）0.2mol·L－1·min－1
（3）2 （4）①
23．（10分）某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。
请你帮助他们完成有关实验项目：
方案Ⅰ：
有人提出将形状和大小均相等的铁片和铜片，分别同时放入100mL2.0mol/L稀硫酸中，观察产生气泡的快慢，据此可以确定它们的金属活动性。
该原理的离子方程式为：
________________________；若反应进行到2min时共收集到标准状况下的气体1120mL，则用硫酸表示的该反应的反应速率为（溶液体积变化忽略不计）：
________________________。
方案Ⅱ：
有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。
试在下面的方框内画出你设计的原电池装置图。
注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电子流动方向，并写出电极反应式。
正极反应式：
_________________________________________________________。
负极反应式：
_________________________________________________________。
方案Ⅲ：
结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案（与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
用离子方程式表示其反应原理：
__________________________________________。
答案：
（1）Ⅰ：
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
0．25mol/（L·min）
Ⅱ：
2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋
Ⅲ：
将铁片置于CuSO4溶液中，一段时间后观察Fe表面有红色的金属铜析出，即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
24．（6分）由铜片、锌片和200mL稀H2SO4组成的原电池中，若锌片只发生电化学反应，则当铜片上共放出3.36L（标准状况）气体时，H2SO4恰好完全消耗。
求：
（1）反应中消耗的锌的质量是多少？
（Zn：
65）
（2）有多少个电子通过了导线？
（3）原稀H2SO4的物质的量浓度是多少？
答案：
（1）9.75g
（2）1.806×1023 （3）0.75mol/L
点拨：
电极反应式分别为：
负极：
Zn－2e－===Zn2＋
正极：
2H＋＋2e－===H2↑
正极上产生H23.36L，即0.15mol时，转移的电子数为0.15mol×2×6.02×1023mol－1＝1.806×1023
消耗锌的质量为0.15mol×65g/mol＝9.75g
消耗H＋的物质的量为0.15mol×2＝0.3mol
c（H2SO4）＝
＝0.75mol/L。
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