常考题人教版高中化学必修二第六章《化学反应与能量》检测卷答案解析3.docx
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常考题人教版高中化学必修二第六章《化学反应与能量》检测卷答案解析3
一、选择题
1.(0分)[ID:
137197]控制变量法是化学实验的一种常用方法。
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据,分析上述数据,请判断下列叙述正确的是()
实验
序号
金属质量/g
金属状态
/
/mL
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
2
0.10
块状
0.8
50
20
35
3
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
4
0.10
块状
1.0
50
20
35
125
A.
<125
B.实验1和3表明,温度对该反应速率有影响
C.实验2和3表明,反应物接触面积对该反应速率有影响
D.实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因是反应本质相同
2.(0分)[ID:
137189]一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。
2min后,NO的浓度为0.06mol·L-1。
下列有关说法不正确的是
A.2min末,用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1
B.2min末,NH3的浓度为0.14mol·L-1
C.0~2min内,生成的水的质量为3.24g
D.0~2min内,O2的物质的量减少了0.15mol
3.(0分)[ID:
137184]将5.6g铁粉投入盛有100mL2mol/L稀硫酸的烧杯中,经2min反应完全。
如果反应前后浓液的体积不变,则该反应的平均反应速率可表示为
A.v(Fe)=0.5mol/(L·min)B.v(H2SO4)=1mol/(L·min)
C.v(FeSO4)=0.5mol/(L·min)D.v(H2)=0.5mol/(L·min)
4.(0分)[ID:
137180]下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.NH3的催化氧化是一个放热的反应,所以,升高温度,反应的速率减慢
D.在一定温度下固定容积的容器中,发生SO2的催化反应,充入He,反应速率不变
5.(0分)[ID:
137175]5.6g铁粉与100mL 1mol/L的稀盐酸反应时,为了使反应平缓进行且不改变H2的产量,可以使用如下方法中的
①NaOH溶液②改用200mL 0.5mol/L的盐酸③加NaCl溶液
④CuSO4固体⑤加CH3COONa固体⑥加NH4Cl固体
A.②③⑤B.②⑤⑥C.①②⑥D.①②⑤
6.(0分)[ID:
137168]实验室用锌和2mol·L-1硫酸制取氢气,下列措施不能增大化学反应速率的是
A.用锌粉代替锌粒B.用浓硫酸代替2mol·L-1硫酸
C.给硫酸溶液加热D.滴加几滴2mol·L-1CuSO4溶液
7.(0分)[ID:
137147]钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。
常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。
下列说法错误的是
A.
越大,腐蚀速率越快
B.当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是浓硫酸使铁钝化
C.要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为
D.酸溶液较低时,
对碳素钢的腐蚀作用大于
,使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸
8.(0分)[ID:
137122]某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
实验原理为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,实验内容及记录如下:
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
溶液紫色褪去所需时间/min
0.6mol·L﹣1H2C2O4溶液
H2O
3mol·L﹣1H2SO4溶液
0.05mol·L﹣1KMnO4溶液
1
3.0
2.0
2.0
3.0
1.5
2
2.0
a
2.0
3.0
2.7
3
1.0
4.0
2.0
b
3.9
下列说法错误的是
A.a=3.0,b=3.0
B.根据上表中的实验数据可知,其他条件不变时,H2C2O4浓度越大,反应速率越快
C.忽略混合前后溶液体积的微小变化,实验1这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=0.15mol·L﹣1·min﹣1。
D.为验证Mn2+是否有催化作用,可加入硫酸锰固体,实验1~3均可做对照实验
9.(0分)[ID:
137116]探究MnO2对H2O2分解反应速率影响的流程图如下。
则下列说法正确的是
A.H2O2从图II漏斗处加入,实验进行更顺利
B.I、III处均可观察到产生大量气泡,余烬木条复燃
C.实验中先加入H2O2,后加MnO2有利于增大固液接触面
D.上述流程中,先加MnO2再插入带余烬的木条,实验效果更佳
10.(0分)[ID:
137112]在K2Cr2O7溶液中存在平衡:
Cr2O
(橙色)+H2O
2CrO
(黄色)+2H+。
下列说法正确的是
A.若平衡体系的pH=2,则溶液显黄色
B.溶液的颜色不再变化时,反应达到平衡状态
C.当2v(Cr2O
)=v(CrO
)时反应达平衡状态
D.Cr2O
和CrO
的浓度相同时能说明反应达平衡状态
11.(0分)[ID:
137104]已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),△H=-571.6kJ/mol;H2O
(1)=H2O(g),△H=+44kJ/mol下列说法中正确的是
A.液态水的能量高于气态水
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
C.1molH2完全燃烧生成气态水放出的热量大于285.8kJ
D.形成1molH2O中化学键释放的总能量小于断裂1molH2和0.5molO2中化学键所吸收的总能量
12.(0分)[ID:
137100]下列变化过程,属于放热反应的是()
①水蒸气变成液态水
②
与
的反应
③Al与四氧化三铁高温下反应
④固体NaOH溶于水
⑤
在
中燃烧
⑥食物腐败
A.①⑤⑥B.②③④C.③④⑤D.③⑤⑥
二、填空题
13.(0分)[ID:
137303]
(1)某小组同学在烧杯中加入5mL1.0mol•L-1盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率,如图A所示,该反应是____(填“吸热”或“放热”)反应,其能量变化可用图中的____(填“B”或“C”)表示。
(2)如图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液,银电极上的反应式为_____。
14.(0分)[ID:
137307]电能是现代社会应用最广泛的能源之一。
(1)某原电池装置如图所示。
其中,Zn电极为原电池的______极(填“正”或“负”),电极反应式是______。
Cu电极上发生的反应属于______(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)能证明产生电能的实验现象是______。
(3)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。
某锂离子电池的工作原理如图。
下列说法正确的是______(填序号)。
①A为电池的正极
②该装置实现了化学能转化为电能
③电池工作时,电池内部的锂离子定向移动
15.(0分)[ID:
137395]氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
①下列关于海洋氮循环的说法正确的是___________
a.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.向海洋排放含NO
的废水会影响海洋中NH
的含量
d.海洋中存在游离态的氮
②有氧时,在硝化细菌作用下,NH
可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整(需配平):
_______________NH
+5O2=2NO
+_______H++________+________
③有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响,下表为对10L人工海水样本的监测数据:
温度/℃
样本氨氮含量/mg
处理24h
处理48h
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是___________,在最佳反应温度时,48h内去除氨氮反应的平均速率是___________mg/(L·h)。
④海洋中的氮循环起始于氮的固定,氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应
大气固氮
N2(g)+O2(g)
2NO(g)
工业固氮
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
温度/℃
27
2000
25
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
0.507
0.152
分析数据可知:
大气固氮反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。
从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因___________。
⑤25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是(填序号)___________。
a.氨水与氯化铵发生化学反应
b.氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
c.铵根离子浓度增大,抑制了氨水的电离,使c(OH―)减小
⑥室温下,如果将0.1molNH4Cl和0.05molNaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),___________、___________和___________三种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
16.(0分)[ID:
137385]断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子,所吸收的能量称为A—B键的键能。
下表列出了一些化学键的键能E:
化学键
H—H
Cl—Cl
O=O
C—Cl
C—H
O—H
H—Cl
E/(kJ·mol-1)
436
247
x
330
413
463
431
请回答下列问题:
(1)如图表示某反应的能量变化关系,则此反应为____(填“吸热”或“放热”)反应,其中ΔH=_____(用含有a、b的关系式表示)。
(2)若图示表示反应H2(g)+
O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ·mol-1,x=____。
(3)曾用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,反应的化学方程式为_______。
若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1mol电子转移时,反应的能量变化为______。
17.(0分)[ID:
137377]煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。
已知CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表
温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
0.6
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_____。
上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,反应物中活化分子百分数_________(填“增大”、“减小”或“不变”),正反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,H2(g)的体积分数是_______
18.(0分)[ID:
137368]二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)在一定条件下经20分钟达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。
①从反应开始到达到平衡,用SO2表示的平均反应速率为_________;
②从平衡角度分析采用过量O2的目的是___________;
③已知:
K(300℃)>K(350℃),该反应是______(选填“吸”或“放”)热反应。
若反应温度升高,SO2的转化率将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。
平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同)。
计算该温度下A点的Kp=_______(以平衡分压代替平衡浓度,各物质的P(分压)=P(总)×物质的量分数)。
19.(0分)[ID:
137343]氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。
(1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是_______。
在导线中电子流动方向为______(用a、b和箭头表示)。
(2)负极反应式为______。
(3)电极表面镀铂粉的原因为______。
(4)氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。
我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”,已达到世界先进水平,并加快向产业化的目标迈进,氢能具有的优点包括______;
①原料来源广;②易燃烧、热值高;③储存方便;④制备工艺廉价易行
(5)某固体酸燃料电池以
固体为电解质传递
,其基本结构如图,电池总反应可表示为
,b极上的电极反应式为:
____,
在固体酸电解质传递方向为:
____(填“
”或“
”)。
20.(0分)[ID:
137315]在25℃、101kPa的条件下,断裂1molH—H键吸收436kJ能量,断裂1molCl—Cl键吸收243kJ能量,形成1molH—Cl键放出431kJ能量。
该条件下H2+Cl2
2HCl反应中的能量变化可用如图表示:
现有1molH2和1molCl2在25℃、101kPa下完全反应。
请根据上述信息回答下列有关问题:
(1)反应物断键吸收的总能量为___。
(2)生成物成键放出的总能量为___。
(3)H2+Cl2
2HCl是___(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)反应物的总能量___(填“>”或“<”)生成物的总能量。
(5)写出盐酸与氢氧化铝反应的离子方程式__。
三、解答题
21.(0分)[ID:
137287]NOx是造成大气污染的主要物质,现在工业上脱硝有多种方法。
用焦炭还原法将其转化为无污染的物质也可进行脱硝。
已知:
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH1=-221.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH2=+180.5kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)===2CO2(g)+N2(g) ΔH3=-746.0kJ/mol
回答下列问题:
(1)用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为____________。
(2)在一定温度下,向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的焦炭,反应过程中测得各容器中c(NO)(mo/L)随时间(s)的变化如下表:
(已知:
三个容器的反应温度分别为T甲=400℃、T乙=400℃、T丙=a℃)
时间
0s
10s
20s
30s
40s
甲
2.00
1.50
1.10
0.80
0.80
乙
1.00
0.80
0.65
0.53
0.45
丙
2.00
1.45
1.00
1.00
1.00
甲容器中,该反应的平衡常数K=_______,丙容器的反应温度a______(填“>”“<”或“=”)400℃,理由是________。
(3)已知:
8NH3(g)+6NO2(g)
7N2(g)+12H2O(l),ΔH<0。
相同条件下,在2L密闭容器内,选用不同的催化剂进行反应,产生N2的量随时间的变化如图所示:
①在催化剂A的作用下0~4min的v(NO2)=_______。
②该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由小到大的顺序是______,理由是_________。
③下列说法不正确的是__________(填字母)。
a.使用催化剂A达平衡时,ΔH值更大
b.升高温度可使容器内气体颜色加深
c.单位时间内形成N—H键与O—H键的数目相等时,说明反应已经达到平衡
d.若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡
22.(0分)[ID:
137284]
(1)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:
①写出该反应的化学方程式______。
②计算反应开始到10s,用X表示的反应速率是______。
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是______(填写序号)。
a.当X与Y的反应速率之比为1:
1
b.混合气体中X的浓度保持不变
c.X、Y、Z的浓度之比为1:
1:
2
④为使该反应的反应速率增大,可采取的措施是______(填写序号)。
A.适当降低温度b.扩大容器的体积c.充入一定量Z
(2)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在100mL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(表中气体体积为累计值,且已转化为标准状况):
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)
50
120
232
290
310
①2—3min反应速率最大,原因是______。
②如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A.蒸馏水;B.NaCl溶液;C.NaNO3溶液;D.CuSO4溶液;E.Na2CO3溶液,你认为可行的是______(填选项代号)。
(3)氢气用于工业合成氨N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol,一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示,其中t4、t5、t7时刻所对应的实验条件改变分别是:
t4______,t5______,t7______。
23.(0分)[ID:
137274]氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为_____;
(2)肼N2H4(l)可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4(g)反应生成N2和水蒸气。
已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)ΔH1=-19.5kJ/mol
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534.2kJ/mol
写出N2H4(l)和N2O4(g)反应的热化学方程式_____;
(3)已知液态水的汽化焓为+44.0kJ/mol,写出表示肼燃烧热的热化学方程式_____;(提示:
肼与氧气完全燃烧生成N2和H2O)
(4)气态N2O4中存在如下平衡:
N2O4(g)⇌2NO2(g)ΔH=+57.2kJ/mol。
若实验室制备的N2O4(g)中含有少量NO2(g),则实验测得肼和N2O4的反应热将比标准值_____(填“偏大”或“偏小”);
(5)肼—N2O4燃料电池是一种碱性电池,以KOH为电解质溶液,该电池放电时,负极的反应式为_____;
24.(0分)[ID:
137267]反应Sn+H2SO4=SnSO4+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.改锡片为锡粉B.加入少量醋酸钠固体C.滴加少量CuSO4D.将稀硫酸改为98%的浓硫酸
(3)若将上述反应设计成原电池,石墨棒为原电池某一极材料,则石墨棒为__________极(填“正”或“负”)。
石墨棒上产生的现象为_______________,该极上发生的电极反应为_______________,稀硫酸的作用是传导离子、_______________,原电池工作时溶液中的
移向_____________极移动(填正或负)。
(4)实验后同学们经过充分讨论,认为符合某些要求的化学反应都可以通过原电池来实现。
下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是______________________。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
D.Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O△H<0
以KOH溶液为电解质溶液,在所选反应中选择某个反应设计成原电池,该电池负极反应为:
______________。
25.(0分)[ID:
137247]I、下图为汽车尾气处理系统中“三元催化”的工作原理,NO和CO在催化剂作用下生成无污染性物质的方程式2NO+2CO
N2+2CO2。
某课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
实验编号
实验目的
T/℃
NO初始浓度/mol·L-1
CO初始浓度/mol·L-1
同种催化剂的比表面积/m2·g-1
c(CO)不变时所用的时间/min
①
参照
280
6.50×10-3
4.00×10-3
80
t
②
280
6.50×10-3
4.00×10-3
120
0.5t
③
360
6.50×10-3
4.00×10-3
80
0.2t
(1)实验编号②的实验目的为_______。
(2)课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是________。
II、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
(3)2~5min内用X表示的化学反应速率为_____。
26.(0分)[ID:
137207]以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废矾催化剂中回收V2O