人教版高中化学必修2第二章化学反应与能量测试题.docx

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人教版高中化学必修2第二章化学反应与能量测试题

第二章《化学反应与能量》测试题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1.下列反应属于吸热反应的是（）

A．C6H12O6（葡萄糖aq）＋6O2

6CO2＋6H2O

B．氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应

C．反应物的总能量大于生成物的总能量

D．破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量

2.绝热恒容密闭容器中发生反应：

SO2（g）＋NO2（g）

SO3（g）＋NO（g）。

一定条件下，向容器中通入SO2和NO2达平衡，正反应速率随时间变化如图所示。

正确的结论是（　　）

A．逆反应速率：

a点小于c点B．反应物浓度：

a点小于b点

C．反应在c点时SO2的转化率最大D．反应物的总能量低于生成物的总能量

3.一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的二次电池原理如下图所示，该电池电解质为6mol·L－1氢氧化钾溶液，下列说法中正确的是（　　）

A．放电时钾离子移向负极

B．放电时电池负极的电极反应为H2－2e－===2H＋

C．放电时电池正极的电极反应为NiO（OH）＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－

D．该电池充电时将碳电极与电源的正极相连

4.下列变化过程中，一定发生化学变化的是（　　）

A．水能发电B．粮食酿酒C．海水晒盐D．铜片抽丝

5.如图是一种原电池，关于该装置工作时的叙述不正确的是（　　）

A．铜作正极　B．电能转化为化学能

C．铜片上有气泡产生D．锌片的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋

6.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（　　）

①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点　③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化处理　⑤将煤进行气化处理　⑥通入适当过量的空气

A．①③④⑤B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥D．①②③④

7.糖生物电池是一种酶催化燃料电池（EFC），它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。

下列有关判断不合理的是（　　）

A．该电池不宜在高温下工作

B．该电池为酸性介质时的正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O

C．放电过程中，电池内阳离子向正极迁移

D．该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料，完全氧化时负极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋

8.用铜片、铁片和硝酸银组成的原电池，负极上发生的是（　　）

A．Ag＋＋e－===AgB．Cu－2e－===Cu2＋

C．Fe－3e－===Fe3＋D．Fe－2e－===Fe2＋

9.下列说法中正确的是（　　）

A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化一定是化学变化

B．需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应

C．吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多

D．因为3O2===2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼

10.下列各组反应（表中物质均为反应物）中，产生氢气的速率最快的是（　　）

A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D

11.下列关于实验现象的描述不正确的是（　　）

A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

B．用锌片和铁片作电极一起浸入稀盐酸中，能形成原电池，且锌作负极

C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁

D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快

12.下面是有关各种形式能量的相互转化途径的叙述，其中错误的是（　　）

A．家庭液化气灶将化学能转变为热能B．灯泡将电能全部转变为光能

C．光合作用将光能转变为化学能D．太阳能电池将光能转变为电能

13.下列说法中正确的是（　　）

A．对于任何化学反应来说，温度越高，反应速率越大，反应现象就越明显

B．在其他条件不变时，升高温度一定会加快化学反应的反应速率

C．升高温度，放热反应的化学反应速率加快，吸热反应的反应速率变慢

D．降低温度，可能对某些化学反应的速率无影响

14.一种新型燃料电池，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

15.一种微生物燃料电池的结构示意图如下，关于该电池的叙述正确的是（　　）

A．电池工作时，电子由a流向bB．微生物所在电极区放电时发生还原反应

C．放电过程中，H＋从正极区移向负极区D．正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O

二、填空题

16.已知化学反应N2＋3H2

2NH3的能量变化如图所示：

请回答下列问题：

（1）1molN和3molH生成1molNH3（g）是________（填“吸收”或“释放”）能量的过程。

（2）由

molN2（g）和

molH2（g）生成1molNH3（g）过程________（填“吸收”或“释放”）________kJ能量。

17.在三个恒容密闭容器中，进行下列三个可逆反应：

甲：

2HI（g）

H2（g）＋I2（g）

乙：

2NO2（g）

2NO（g）＋O2（g）

丙：

C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g）

有下列8种状态：

①混合气体的质量不再改变

②混合气体的物质的量不再改变

③气体物质的浓度不再改变

④气体物质的质量分数不再改变

⑤各反应中气体物质的量浓度相等

⑥混合气体的密度不再改变

⑦混合气体的压强不再改变

⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变

（1）能表明甲容器内的反应达到平衡状态的是______________。

（2）能表明乙容器内的反应达到平衡状态的是______________。

（3）能表明丙容器内的反应达到平衡状态的是______________。

18.能源是人类生存和发展的重要支撑因素。

（1）煤、石油、天然气及生物质能等是许多年来大规模使用的能源，称为常规能源。

人类现在正积极开发和利用新能源，请你说出三种新能源：

__________________________________。

（2）积极开发和利用当地的特有能源资源是很有必要的。

例如，我国新疆地区人口稀少，水资源较少。

我国最近与美国联合开发当地的某种能源发电，该能源是________。

（3）我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤作燃料的论点正确的是（　　）

A．煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单燃烧掉太可惜，应该综合利用

B．煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料合算

C．煤燃烧时产生大量二氧化碳和烟尘，对环境的污染严重

D．通过清洁技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率

（4）乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器，该雾化器的作用是__________________________________________________________。

（5）一些科学家对以下3个反应很感兴趣：

3FeCl2＋4H2O

Fe3O4＋H2＋6HCl①

Fe3O4＋

Cl2＋6HCl===3FeCl3＋3H2O＋

O2②

3FeCl3

3FeCl2＋

Cl2③

科学家们利用上述反应是生产________，对制备此物质而言，FeCl2的作用是________________________________________________________________________。

19.回答下列问题：

（1）举例说明什么是可逆反应______________________________________________________

______________________________________________________________________________。

（2）可逆反应的特征是____________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

（3）化学反应2H2＋O2

2H2O与2H2O

2H2↑＋O2↑是否互为可逆反应________，理由是__________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

20.2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g），是工业制硫酸的主要反应之一。

（1）该反应过程的能量变化如图所示：

由图中曲线变化可知，该反应为________（填“放热”或“吸热”）反应。

该反应通常用V2O5作催化剂，加入V2O5后，改变的是图中的________。

A．ΔHB．EC．ΔH－ED．ΔH＋E

（2）在2L绝热密闭容器中投入2molSO2和bmolO2，下图是部分反应物随时间的变化曲线。

①10min时，v（SO3）＝________。

②反应达到平衡时，SO2的转化率为________。

③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是________。

A．v（SO3）＝v（SO2）

B．混合气体的密度保持不变

C．t时刻，体系的温度不再发生改变

D．混合气体的总物质的量不再改变

三、实验题

21.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L－1硫酸溶液中，乙同学将电极放入6mol·L－1的氢氧化钠溶液中，如下图所示。

（1）写出甲池中正极的电极反应式__________________________________________________。

（2）写出乙池中负极的电极反应式__________________________________________________。

（3）写出乙池中总反应的离子方程式_______________________________________________。

（4）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强（填写元素符号）。

（5）由此实验，可得到如下哪些结论正确____________________________________________。

A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质

B．镁的金属性不一定比铝的金属性强

C．该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值

D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析

（6）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法________（“可靠”或“不可靠”）。

如不可靠，请你提出另一个判断原电池正、负极的可行实验方案______________（如可靠，此空可不填）。

22.按照下图所示的操作步骤，完成Ba（OH）2·8H2O与氯化铵晶体反应的实验。

回答下列问题

（1）实验过程中观察到的现象是__________________________________________________。

（2）写出该反应的化学方程式____________________________________________________。

（3）该反应是放热反应还是吸热反应________。

四、计算题

23.

（1）在反应A（g）＋3B（g）===2C（g）中，若以物质A表示该反应的化学反应速率为0.2mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为mol·L－1·min－1。

（2）在2L的密闭容器中，充入2molN2和3molH2，在一定条件下发生反应，3s后测得N2的物质的量为1.9mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为。

（3）将10molA和5molB放入容积为10L的密闭容器中，某温度下发生反应：

3A（g）＋B（g）

2C（g），在最初2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L－1·s－1，则在2s时，容器中有molA，此时C的物质的量浓度为。

24.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：

2A（g）＋B（g）

2C（g）。

若经2s时测得C的浓度为0.6mol·L－1，填写下列空白：

（1）用物质A表示反应的平均速率为。

（2）用物质B表示反应的平均速率为。

（3）2s时物质A的转化率为。

（4）2s时物质B的体积分数为。

答案解析

1.【答案】D

【解析】葡萄糖的氧化反应、酸碱中和反应都是常见的放热反应。

在吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，破坏反应物全部化学键所需的能量大于破坏生成物全部化学键所需的能量。

2.【答案】A

【解析】反应过程中正反应速率先加快是因为该反应为放热反应，温度升高；后减慢是因为随着反应进行，反应物的浓度不断减小。

a点未到达平衡状态，逆反应速率应小于c点；c点不是平衡状态，二氧化硫转化率不是最大，反应放热，反应物总能量高于生成物总能量。

3.【答案】C

【解析】由图中用电器的电子流向可知，碳电极为负极，氢气在负极上发生氧化反应，负极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O，充电时碳电极与外电源的负极相连；镍电极作正极，发生还原反应，正极反应式为NiO（OH）＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－；电解质溶液中的阳离子移向正极，即钾离子移向镍电极（正极）。

4.【答案】B

【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。

5.【答案】B

【解析】该装置为铜锌原电池，可将化学能转化为电能，其中锌为负极，失去电子，发生氧化反应；铜为正极，溶液中的氢离子移向正极，在正极上得到电子，发生还原反应，产生氢气。

6.【答案】C

【解析】提高燃料燃烧效率的常用方法有增大燃料与空气的接触面积、通入适当过量的空气。

7.【答案】D

【解析】酶在高温下会失去活性，该电池不宜在高温下工作。

该电池为酸性介质时，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。

该电池为碱性介质时，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；

负极反应式为C6H12O6＋36OH－－24e－===6CO

＋24H2O。

8.【答案】D

【解析】根据两极金属相对活动性可确定铁为负极，铜为正极；

负极金属本身失去电子，发生氧化反应：

Fe－2e－===Fe2＋；

溶液中的阳离子在正极上得电子，发生还原反应：

Ag＋＋e－===Ag。

9.【答案】D

【解析】有能量变化的物质变化不一定是化学变化（如水蒸气变为液态水放出热量）；需要加热的反应不一定是吸热反应（如氮气与氢气合成氨），不需要加热的反应不一定是放热反应（如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应）；吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量；因为3O2===2O3为吸热反应，臭氧具有的总能量比氧气的总能量高，所以臭氧比氧气活泼。

10.【答案】A

【解析】反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素，金属越活泼反应越快；温度升高、酸的浓度增大、金属的表面积增大都会使其反应速率增大。

11.【答案】C

【解析】A项能形成原电池，铁片为负极，铜片为正极，铜片表面出现气泡；B项能形成原电池，锌比铁活泼，锌片为负极，铁片为正极；C项铜与三氯化铁反应生成氯化亚铁，而不能置换出铁；D项锌粒与加入的氯化铜溶液反应生成铜，构成铜锌原电池，使反应加快。

12.【答案】B

【解析】灯泡除了将电能转变为光能之外，还转变为热能等其他形式的能。

13.【答案】B

【解析】温度升高，化学反应速率一定增大（放热反应和吸热反应都增大）；降低温度，任何化学反应的速率都一定减小。

14.【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。

15.【答案】D

【解析】因为右侧产生CO2，说明微生物所在的电极区Cm（H2O）n失电子生成CO2，电池工作时电子由b极经外电路流向a极，A错误；微生物所在电极区放电时发生氧化反应，B错误；放电时阳离子向正极移动，C错误；放电时正极发生还原反应，D正确。

16.【答案】

（1）释放　

（2）释放　b－a

【解析】根据反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，整个反应就放出能量，反之就吸收能量。

（1）由图像可知1molN和3molH具有的总能量比1molNH3（g）的能量高bkJ，所以1molN和3molH生成1molNH3（g）是释放能量的过程，即放出能量。

（2）由图像可知

molN2（g）和

molH2（g）总能量比1molN和3molH具有的总能量低akJ，而1molNH3（g）具有的总能量比1molN和3molH具有的总能量低bkJ，b>a，所以由

molN2（g）和

molH2（g）生成1molNH3（g）的过程释放出（b－a）kJ能量。

17.【答案】

（1）③④　

（2）②③④⑦⑧　（3）①②③④⑥⑦⑧

【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甲为体积不变的气体反应，无论反应是否达到平衡，容器内混合气体的总物质的量、总压强、混合气体的质量、密度、平均相对分子质量等都不随时间变化而变化。

③乙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。

④丙为有固体参加的气体反应，在定容密闭容器内，混合气体的质量、密度、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）核能、地热能、海洋能　

（2）风能　（3）ACD　（4）使煤油液滴变为油雾，增大与氧化剂的接触面积，使煤油充分燃烧　（5）H2　催化剂

【解析】煤直接燃烧，会产生严重的污染。

因此，发展洁净煤技术、减少污染物的排放，提高煤炭利用率，是非常重要的，其中煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径。

调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加大科技投入，加快开发水电、核电和新能源等的步伐就显得尤为重要。

最有希望的新能源是太阳能、风能和氢能等，这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为可再生能源，对环境没有污染或污染小。

19.【答案】

（1）可逆反应是在相同的条件下，能同时向正反应方向和逆反应方向进行的化学反应。

如2SO2＋O2

2SO3、N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）等都是可逆反应

（2）可逆反应的特征是在一定条件下不能进行到底，反应物和生成物并存

（3）不是可逆反应　因为它们是在点燃和电解两个不同条件下进行的反应

【解析】可逆反应是在“同一条件下”、能“同时”向正反应和逆反应“两个方向”进行的化学反应。

20.【答案】

（1）放热　B　

（2）①0.05mol·L－1·min－1

②70%　③CD

【解析】

（1）由图中曲线变化可知反应物总能量高于生成物总能量，因此该反应为放热反应。

该反应通常用V2O5作催化剂，加入V2O5后降低活化能，但不能改变反应热，因此改变的是图中的E。

（2）①由图可知10min时生成三氧化硫是1mol，浓度是0.5mol·L－1，则v（SO3）＝0.5mol·L－1÷

10min＝0.05mol·L－1·min－1；②反应达到平衡时生成三氧化硫是1.4mol，则根据方程式可知消耗二氧化硫是1.4mol，SO2的转化率为

×100%＝70%；③v（SO3）＝v（SO2）中没有指明反应的方向，则不能说明反应达平衡状态，A项错误；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度保持不变不能说明反应达平衡状态；B项错误；由于是绝热密闭容器，则t时刻，体系的温度不再发生改变时说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，C项正确；正反应是体积减小的可逆反应，则混合气体的总物质的量不再改变时说明正逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，D项正确。

21.【答案】

（1）2H＋＋2e－===H2↑

（2）2Al＋8OH－－6e－===2AlO

＋4H2O

（3）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2↑

（4）Mg（或镁）　Al（或铝）　

（5）AD　　

（6）不可靠　将两种金属作电极连上电流表后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正、负极

【解析】甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

由于铝与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。

判断原电池的正、负极要依据实验事实。

22.【答案】

（1）有刺激性气味气体产生，用手摸烧杯底部有冰凉感觉，用手拿起烧杯，玻璃片粘结到烧杯的底部，烧杯内反应物成糊状

（2）Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

（3）吸热反应

【解析】该实验中的氢氧化钡与氯化铵都为固体，二者混合时要用玻璃棒迅速搅拌，使其充分接触发生反应

Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，该反应为复分解反应。

反应过程中有刺激性气味的氨气放出；由于该反应为吸热反应，玻璃片温度降低，使玻璃片上的水结冰与烧杯黏结；烧杯内的混合物因有水生成且在玻璃棒的搅拌下而呈糊状。

23.【答案】

（1）0.6　

（2）0.05mol·L－1·s－1（3）8.8　0.08mol·L－1

【解析】

（1）根据化学方程式中的计量数关系：

＝

，v（B）＝3v（A）＝3×0.2mol·L－1·min－1＝0.6mol·L－1·min－1。

（2）解法一：

3s内消耗的N2的物质的量为2mol－1.9mol＝0.1mol，根据化学方程式N2＋3H2

2NH3，可以计算出3s内消耗的H2的物质的量为0.3mo