苏教版高中化学必修二专题二《化学反应和能量转化》检测题解析版.docx

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苏教版高中化学必修二专题二《化学反应和能量转化》检测题解析版

专题二《化学反应与能量转化》检测题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1.下列说法不正确的是（　　）

A．化学反应可分为吸热反应和放热反应

B．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来

C．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成

D．化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同

2.大功率镍氢动力电池及其管理模块，是国家“十五”863计划电动汽车专项中一项重要课题。

我国镍氢电池居世界先进水平，解放军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。

常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6（LaNi5H6中各元素化合价均为零）。

电池反应通常表示为LaNi5H6＋6NiO（OH）

LaNi5＋6Ni（OH）2。

关于镍氢电池放电时的下列说法中不正确的是（　　）

A．储氢合金作负极

B．正极反应式：

6NiO（OH）＋6H2O＋6e－===6Ni（OH）2＋6OH－

C．负极反应式：

LaNi5H6＋6OH－－6e－===LaNi5＋6H2O

D．电子由正极通过外电路流向负极

3.下列有关电池的说法不正确的是（　　）

A．手机上用的锂离子电池属于二次电池

B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D．锌锰干电池中，锌电极是负极

4.有关键能（破坏1mol共价键吸收的能量）数据如表：

晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式：

Si（s）＋O2（g）===SiO2（s）　ΔH＝－989.2kJ·mol－1，则x的值为（已知1molSi中含有2molSi—Si键，1molSiO2中含有4molSi—O键）（　　）

A．423.3B．460C．832D．920

5.对可逆反应N2＋3H2

2NH3，用v（H2）和v（N2）分别表示其中的化合反应的速率，用v（NH3）表示其中分解反应的速率。

下列能说明反应已达到平衡状态的是（　　）

A．3v（N2）＝v（H2）B．v（H2）＝v（NH3）

C．2v（H2）＝3v（NH3）D．v（N2）＝3v（H2）

6.在恒温恒容的密闭容器里发生可逆反应：

2A（g）＋B（g）

2C（g）。

容器内开始充入下列各组物质，达到平衡时逆反应速率最大的是（　　）

A．2molA和1molBB．4molA和2molB

C．1molA和0.5molBD．3molC

7.对化学电源的叙述中正确的是（　　）

A．比火力发电对化学能的利用率高

B．所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位

C．都是安全、无污染的

D．都为可充电电池

8.有专家提出，如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构思（如图）能够实现，那么不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机，在此过程中太阳能最终转化为（　　）

A．化学能B．生物质能C．热能D．电能

9.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小、无需气体存储装置等优点。

一种以肼（N2H4）为燃料的电池装置如图所示。

该电池用空气中的氧气作为氧化剂，氢氧化钾作为电解质。

下列关于该燃料电池的叙述不正确的是（　　）

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O

C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触

D．该燃料电池持续放电时，钾离子从负极向正极迁移，需选用阳离子交换膜

10.已知某条件下，合成氨反应的一些数据如下：

当用氨气浓度的增加量来表示该反应的速率时，下列说法中，错误的是（　　）

A．2s末氨气的反应速率为0.4mol/（L·s）

B．前2s时间内氨气的平均反应速率为0.4mol/（L·s）

C．前4s时间内氨气的平均反应速率为0.3mol/（L·s）

D．2～4s时间内氨气的平均反应速率为0.2mol/（L·s）

11.在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p（Pa），并在一定温度下使其发生反应H2（g）＋I2（g）

2HI（g），下列说法正确的是（　　）

A．保持容器容积不变，向其中加入1molH2，化学反应速率不变

B．保持容器容积不变，向其中加入1molAr，化学反应速率增大

C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molAr，化学反应速率不变

D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2（g）和1molI2（g），化学反应速率不变

12.下列条件一定能使反应速率加快的是（　　）

①增加反应物的物质的量　②升高温度　③缩小反应容器的体积　④加入生成物　⑤加入MnO2

A．全部B．①②⑤C．②D．②③

13.相同材质的铁在下列情形下，最不易腐蚀的是（　　）

A．AB．BC．CD．D

14.关于能源的开发和节约，下列观点错误的是（　　）

A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为

B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现

C．能源的开发利用，必须同时考虑对环境的影响

D．氢气是一种高效无污染的能源，可以设法进行开发

15.利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜

C．A极电极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋

D．当有4.48L二氧化氮（标准状况）被处理时，转移电子为0.8mol

二、填空题

16.已知拆开1mol氢气中的化学键需要消耗436kJ能量，拆开1mol氧气中的化学键需要消耗498kJ能量，根据图中的能量图，回答下列问题：

（1）分别写出①②的数值：

①________________，②________________。

（2）生成H2O（g）中的1molH—O键放出________kJ的能量。

17.常温常压下断裂1mol气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol气体分子化学键所放出的能量称为键能（单位为kJ·mol－1）。

下表是一些键能数据（kJ·mol－1）。

热化学方程式2H2（g）＋S2（g）===2H2S（g）　ΔH＝－QkJ·mol－1，则Q＝________。

18.观察下图A、B、C三个装置，回答下列问题：

（1）把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯中，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一碳棒，可观察到碳棒上________（填“有”或“没有”）气泡产生。

用导线把锌片和碳棒连接起来组成一个原电池（图A），正极的反应式为______________________。

（2）如果烧杯中最初装入的是500mL2mol·L－1硫酸溶液，构成铜锌原电池（图B，假设产生的气体没有损失），当收集到11.2L（标准状况下）H2时，溶液体积变化忽略不计，则烧杯内溶液中溶质及其物质的量浓度为________。

（3）如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接，插入氯化钠溶液中（图C），放置数天后，铁片生锈。

负极反应式为______________________。

（4）将铜粉末用10%H2O2和3.0mol·L－1的H2SO4混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：

由表中数据可知，当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，其主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

19.氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术：

2H2O

2H2↑＋O2↑。

制得的氢气可用于燃料电池。

试回答下列问题：

（1）分解海水时，实现了从________能转变为________能，二氧化钛作________。

生成的氢气用于燃料电池时，实现了从________能转变为________能。

水分解时，断裂________键，分解海水的反应属于________反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上分别通入氢气和氧气，发生的电池反应为2H2＋O2===2H2O。

则通入氢气的一极是电池的__________极，电流从该极________（填“流入”或“流出”）。

20.我国发射宇宙飞船的“神舟”系列火箭用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，液态四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体。

（1）写出反应的化学方程式：

_____________________________________________________。

（2）该反应是________（填“放热”或“吸热”）反应，反应物的总能量________（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物的总能量，断开化学键________的总能量________（填“大于”、“小于”或“等于”）形成化学键________的总能量。

三、实验题

21.某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图所示实验。

（1）打开开关K，观察到的现象有__________________________；

写出有关的离子方程式：

______________________________________。

简述反应原理：

__________________________________________。

（2）关闭开关K，观察到的现象可能有____________________________；

分析反应原理：

______________________________________________；

若在标准状况下，产生气体体积为3.36L，则转移电子数为___________；负极为________，写出正极反应式：

_______________________。

（3）关闭开关K，如果锌极和铜极都产生气泡，可能的原因是是__________________。

如果使用纯锌，其他条件相同，打开K和关闭K产生气泡速率较快的是_______。

（4）根据上述实验，得出如下结论：

①构成原电池的条件是_____________；

②电极判断的方法之一是____________________；③实验室为了提高锌与稀硫酸反应制氢气速率，可以采用的措施有__________________。

22.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。

四、推断题

23.

（1）下列是用化学方程式表示的化学变化，请在每小题后的横线上注明能量的转化形式。

①电池总反应Zn＋Ag2O＋H2O===Zn（OH）2＋2Ag______________________。

②2C2H2＋5O2

4CO2＋2H2O：

__________________。

③6H2O＋6CO2

C6H12O6（葡萄糖）＋6O2：

_______________________________。

④NH4HCO3

NH3↑＋CO2↑＋H2O：

_____________。

（2）到目前为止，我国已有上百个地市使用乙醇汽油。

①为了便于区分燃料乙醇和食用乙醇，常在燃料乙醇中添加少量煤油，这里利用的煤油的物理性质是______________________________________。

②含10%乙醇的汽油在储存和运输过程中应特别注意防水，如果混入了水，汽油中会出现的现象是_____________________________________。

（3）如图是燃料乙醇的生产和消费过程示意图。

虽然燃料乙醇的使用缓解了汽车能源的紧张状况，但仍存在一些问题。

由此可知，燃料乙醇________。

A．是最理想的绿色能源

B．提供的能量来自于太阳能

C．生产和消费过程对空气没有任何影响

D．生产过程中将消耗大量粮食，以避免粮食过剩

24.2SO2（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

五、计算题

25.将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）＋B（g）

2C（g）＋2D（g），反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol。

（1）用C表示10s内反应的平均反应速率为________。

（2）反应前A的物质的量浓度是________。

（3）10s末，生成物D的浓度为________。

（4）A与B的平衡转化率之比为________。

（5）反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），气体的密度变化是________。

（6）平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化（填“增大”、“减小”或“不变”）：

①降低温度____________；②增大A的浓度_________________________________________；

③恒容下充入氖气____________。

答案解析

1.【答案】B

【解析】化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成，其能量变化取决于旧键断裂吸收能量与新键形成释放能量的相对大小；化学反应中的能量变化有热能、光能、电能等多种表现形式；根据反应过程中能量的变化（吸收热量或放出热量），化学反应可分为吸热反应和放热反应。

2.【答案】D

【解析】由总反应式中元素化合价的变化可确定：

LaNi5H6为负极（价升高），NiO（OH）为正极（价降低）；

写出相对简单的正极反应式：

6NiO（OH）＋6H2O＋6e－===6Ni（OH）2＋6OH－；

总反应式与正极反应式相减可得负极反应式：

LaNi5H6＋6OH－－6e－===LaNi5＋6H2O。

该电池放电时，电子由负极通过外电路流向正极。

3.【答案】B

【解析】手机上用的锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池；铜锌原电池中锌为负极，铜为正极，其外电路中电子由锌电极（负极）流向铜电极（正极），电流方向则由铜电极（正极）流向锌电极（负极）；各类电池都是将化学能转化成电能；锌锰干电池中，锌是负极，石墨碳棒是正极。

4.【答案】B

【解析】反应的焓变：

ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。

此反应中Si（s）＋O2（g）===SiO2（s）的ΔH＝2×176＋498.8－4x＝－989.2，x＝460，B正确。

5.【答案】C

【解析】当v（H2）或v（N2）（正反应速率）与v（NH3）（逆反应速率）之比等于其化学计量数之比时，该反应的正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡状态。

6.【答案】B

【解析】化学平衡状态的建立，与反应途径无关，在恒温恒容的密闭容器，充入3molC与充入3molA和1.5molB建立的平衡状态相同。

选项B中压强最大，浓度最大，达平衡时，逆反应速率最大。

7.【答案】A

【解析】化学电源是将化学能直接转化为电能，化学能的利用率比火力发电高得多，但火力发电仍居世界耗电量的首位；化学电源一般较安全，但含重金属的电源如果随意丢弃，将会给环境带来严重的污染；化学电源分为一次电池（不可充电电源，如干电池），二次电池（可充电电源，如镍镉电池）。

8.【答案】C

【解析】

9.【答案】D

【解析】由燃料电池示意图可知，通入燃料肼的一极为负极，其电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O；通入氧气的一极为正极，其电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；该燃料电池持续放电时，氢氧根离子从正极区移向负极区，应选用阴离子交换膜。

10.【答案】A

【解析】A项不符合平均反应速率的定义，2s末的速率是瞬时速率，在本题条件下是不能求解的；氨气在0～2s时间内，浓度的增加值为1.0mol/L－0.2mol/L＝0.8mol/L，故前2s内氨气的平均反应速率＝0.8mol/L÷2s＝0.4mol/（L·s），故B项正确；前4s内氨气的平均反应速率＝（1.4－0.2）mol/L÷4s＝0.3mol/（L·s），故C项正确；2s～4s时间内氨气的平均反应速率＝（1.4－1.0）mol/L÷（4－2）s＝0.2mol/（L·s），故D项正确。

11.【答案】D

【解析】①恒温恒容时，充入与反应相关的气体，其浓度增大，化学反应速率增大；

恒温恒容时，充入惰性气体，参加反应的气体浓度不变，化学反应速率不变。

②恒温恒压时，充入与反应相关的气体，体积增大，其浓度不变，化学反应速率不变；

恒温恒压时，充入惰性气体，体积增大，参加反应的气体浓度减小，化学反应速率减小。

12.【答案】C

【解析】①若反应物为固体，增加量，反应速率不一定加快；②一定加快跟物质状态无关；③加压对固态、液态没有影响；④加入的生成物若是固体没有影响；⑤加入MnO2若作催化剂，则加快，若不是催化剂，则没有影响。

13.【答案】C

【解析】选项A、B、D都能形成原电池，铁作负极，更易被腐蚀，选项C中铁被均匀的铜镀层保护。

14.【答案】B

【解析】能量守恒是对的，但能被人类利用的能量形成确实有限的，当能量在使用过程中转化成不能再被利用的形成时，对人类来说这部分能源就失去了。

15.【答案】C

【解析】由电池总反应方程式可知：

氨气中氮元素的化合价升高，失去电子发生氧化反应，通入氨气的电极A为负极，负极反应式为8NH3－24e－＋24OH－===4N2＋24H2O；

二氧化氮中氮元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，通入二氧化氮的电极B为正极，正极反应式为6NO2＋24e－＋12H2O===3N2＋24OH－。

由正极反应式可知，4.48L二氧化氮（物质的量为0.2mol）被还原时，可转移电子0.8mol。

该电池为碱性介质溶液，应选用阴离子交换膜。

16.【答案】

（1）①1370　②1852　

（2）463

【解析】

（1）①由图象可知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－482kJ·mol－1,2molH2和1molO2生成4molH和2molO吸收的能量为2×436kJ＋498kJ＝1370kJ，化学反应的焓变：

ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，则②放出的热量为1370kJ＋482kJ＝1852kJ。

（2）4molH和2molO生成2molH2O放出的热量为1852kJ，则H－O键的键能为

＝463kJ。

17.【答案】229kJ·mol－1

【解析】化学反应的焓变：

ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。

2H2（g）＋S2（g）===2H2S（g）的反应热ΔH＝2×436kJ·mol－1＋255kJ·mol－1－2×2×339kJ·mol－1＝－229kJ·mol－1，Q＝229kJ·mol－1。

18.【答案】

（1）没有　2H＋＋2e－===H2↑　

（2）c（H2SO4）＝1mol·L－1，c（ZnSO4）＝1mol·L－1　（3）Fe－2e－===Fe2＋　（4）温度越高，H2O2越容易分解（答案合理均可）

【解析】

（2）根据正极反应：

2H＋＋2e－===H2↑，当在标准状况下收集到11.2L即0.5mol的氢气时，转移电子是1mol，减少的氢离子为1mol，所以剩余的硫酸的量为0.5mol，其浓度为1mol·L－1；负极上的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，当转移电子1mol时，生成锌离子的物质的量为0.5mol，所以c（ZnSO4）＝1mol·L－1。

（3）铁片、石墨和氯化钠溶液构成的原电池中，负极是铁失电子变为亚铁离子，发生氧化反应，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋。

（4）双氧水具有强氧化性和不稳定性，温度太高，双氧水易发生分解，氧化能力降低，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，因此要控制反应的温度不能过高。

19.【答案】

（1）光　化学　催化剂　化学　电　共价　吸热

（2）负　流入

【解析】该题考查了化学能和电能的转化，中间穿插化学键相关内容，结合相关原理即可解答。

20.【答案】

（1）C2H8N2＋2N2O4===2CO2↑＋3N2↑＋4H2O

（2）放热　大于　吸收　小于　放出

【解析】放热反应中生成物的总能量小于反应物的总能量，吸热反应中生成物的总能量大于反应物的总能量。

21.【答案】

（1）锌片溶解，在锌片表面产生大量气泡，铜片表面无明显现象　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　在金属活动性顺序表中，锌排在氢前，铜排在氢之后

（2）电流表指针偏转，锌片溶解，铜片表面产生大量气泡　锌比铜活泼，在稀硫酸中构成原电池，锌失电子，电子通过外电路流向铜片，铜片周围的溶液中的H＋得到电子变成氢气　0.3×6.02×1023　锌片　2H＋＋2e－===H2↑

（3）锌片不纯，含杂质的锌片在稀硫酸中构成原电池，促进锌失电子　关闭K时产生气泡较快

（4）①必须为活动性有差异的两个电极，电极浸入电解质溶液中且能自发的发生氧化还原反应，形成闭合回路　②较活泼的金属极为负极，或失电子的一极为负极　③向溶液中加入适量的氧化铜或硫酸铜等物质

【解析】

（1）打开开关K，没有形成闭合回路，在金