人教版高中化学必修二第二章 化学反应与能量 单元检测题.docx

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人教版高中化学必修二第二章化学反应与能量单元检测题

《化学反应与能量》单元检测题

一、单选题

1.一定温度下，某容器内发生反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），达到平衡的标志是（　　）

A．氨气、氮气、氢气的浓度相等

B．氮气和氢气的物质的量之比为1∶3

C．恒温恒容时，体系的压强不再改变

D．恒温恒容时，混合气体的密度保持不变

2.将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述中正确的是（　　）

A．该装置能形成原电池，其中铝是负极

B．该装置能形成原电池，其中铜是负极

C．该装置不能形成原电池

D．以上说法均不正确

3.在一定温度下，将等物质的量的一氧化碳和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生如下反应：

CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g），一段时间后反应达到平衡。

对该平衡状态描述正确的是（　　）

A．正反应速率等于零

B．正反应速率大于逆反应速率

C．正反应速率等于逆反应速率

D．正反应速率小于逆反应速率

4.在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。

据此判断，以下叙述中错误的是（　　）

A．金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低

B．物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量（化学能）转化为热能释放出来

C．反应物的总能量低于生成物的总能量时，则反应释放能量

D．当断开旧键吸收的能量大于形成新键释放的总能量时，该反应为吸收能量的反应

5.在一密闭容器中发生反应：

2SO2＋O2

2SO3，起始时有amol二氧化硫和bmol氧气，达到平衡时有cmol三氧化硫生成，则平衡时二氧化硫在反应混合物中的体积分数为（　　）

A．

×100%B．

×100%C．

×100%D．

%

6.下列说法正确是（　　）

A．由H原子形成1molH—H键要吸收能量

B．断裂1molH—H键吸收的能量与形成1molH—H键放出的能量相等

C．由A2和B2化合生成AB时一定放出能量

D．因加热而发生的化学反应都是吸收能量的反应

7.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O

3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH。

下列叙述不正确的是（　　）

A．放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2

B．放电时正极反应为FeO

＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3＋5OH－

C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

8.100℃时，将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：

N2O4（g）

2NO2（g），下列选项不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是（　　）

A．烧瓶内气体的密度不再变化

B．烧瓶内气体的颜色不再变化

C．烧瓶内气体的压强不再变化

D．烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化

9.对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是（　　）

A．发生氧化反应的为负极

B．正极为电子流入的一极

C．比较不活泼的金属为负极

D．电流的方向由正极到负极

10.下列各项中，不属于一次能源的是（　　）

A．风能B．电能C．太阳能D．核能

11.铁粉与足量1mol·L－1盐酸反应，为了加快反应速率且不影响产生氢气的量可以加入（　　）

①2mol·L－1硝酸溶液　②少量硫酸铜（s）　③少量铜粉　④少量醋酸钠（s）　⑤对溶液加热　⑥向反应液中通入氯化氢气体　⑦加入过量铁粉　⑧将铁粉改为铁片

A．②③④⑤⑥B．③⑤⑥C．①③⑤⑥⑦D．③⑤⑥⑧

12.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和生活质量的提高。

下列各图所示的措施中，是为了增大化学反应速率的是（　　）

A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D

13.化学反应A＋B―→C（放出能量）分两步进行：

①A＋B―→X（吸收能量），②X―→C（放出能量）。

下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是（　　）

A．AB．BC．CD．D

14.向四个体积相同的密闭容器（甲、乙、丙、丁）中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是（　　）

甲：

在500℃时，10molSO2和5molO2反应

乙：

在500℃时，用V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应

丙：

在450℃时，8molSO2和5molO2反应

丁：

在500℃时，8molSO2和5molO2反应

A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁

C．乙、甲、丁、丙D．丁、丙、乙、甲

二、填空题

15.研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。

该电池以金属锂和钢板为电极材料，以氢氧化锂为电解质，使用时加入水即可放电，总反应方程式为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。

（1）该电池的负极是________，负极反应式是_________________________________________。

（2）正极现象是__________________________________________________________________，

正极反应式是___________________________________________________________________。

（3）放电时氢氧根离子向________（填“正极”或“负极”）移动。

16.现有如下两个反应：

①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O;②Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋。

（1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池_______________________________________。

（2）如果不能，说明其原因_______________________________________________________。

（3）如果可以，则写出正、负极材料、其电极反应式、反应类型（“氧化”或“还原”）：

负极：

____________，____________，________。

正极：

____________，____________，________。

（4）若导线上转移电子1mol，则正极质量增加________g，电解质溶液为_________________。

17.目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示，根据图示回答下列问题：

铅蓄电池的负极是__________，负极反应式是__________________________________，铅蓄电池的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，则正极反应式为__________________。

放电过程中溶液的密度________（填“增大”“减小”或“不变”）。

三、实验题

18.H2O2不稳定、易分解，Fe3＋、Cu2＋等对其分解起催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种实验装置。

（1）若利用图甲装置，可通过观察

现象，从而定性比较得出结论。

（2）有同学提出将FeCl3改为Fe2（SO4）3更为合理，其理由是。

写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式：

。

（3）若利用乙实验可进行定量分析，图乙中仪器A的名称为，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是

。

（4）将0.1molMnO2粉末加入50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示，解释反应速率变化的原因：

。

H2O2初始物质的量浓度为（保留两位小数）。

丙

19.分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中A为电流表。

请回答下列问题：

（1）以下叙述中，正确的是（填字母）。

A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极

B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生

C．两烧杯中溶液pH均增大

D．产生气泡的速度甲中比乙中慢

E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu

F．乙溶液中

向铜片方向移动

（2）变化过程中能量转化的主要形式：

甲为；乙为。

（3）在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是

。

（4）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式：

铜电极：

，总反应：

。

当电路中转移0.25mol电子时，消耗负极材料的质量为g（Zn的相对原子质量65）。

四、计算题

20.断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ。

（1）1mol氮气完全反应生成氨气时的能量变化是多少？

（2）1mol氢气完全反应生成氨气时的能量变化是多少？

（不考虑可逆反应）

答案解析

1.【答案】C

【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对于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。

③若氮气与氢气起始物质的量之比为1∶3时，反应过程中氮气与氢气的物质的量之比始终为1∶3，无法判断反应是否达到平衡状态。

④恒温恒容时，混合气体的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度始终保持不变，无法判断反应是否达到平衡状态。

2.【答案】B

【解析】常温下铝在浓硝酸中钝化，铜能被浓硝酸氧化，在铜棒、铝棒与浓硝酸形成的原电池中，铜为负极。

3.【答案】C

【解析】当反应达到平衡状态时，v正＝v逆≠0。

4.【答案】C

【解析】钠原子失去最外层上的1个电子，形成具有8电子稳定结构的钠离子，使体系的能量降低；物质燃烧放出热量，化学能转化为热能；反应物的总能量低于生成物的总能量或断开旧键吸收的能量大于形成新键释放的总能量时，反应吸收能量。

5.【答案】D

【解析】三行分析法：

分别列出起始量、转化量和平衡量。

　2SO2　＋　O2

　　2SO3

起始量（mol）ab0

转化量（mol）c0.5cc

平衡量（mol）a－cb－0.5cc

w（SO2）＝

×100%＝

%。

6.【答案】B

【解析】由H原子形成1molH—H键放出能量，且与断裂1molH—H键吸收的能量相等；断裂A2和B2中的化学键吸收能量，形成AB中的化学键放出能量，无法判断它们的相对大小，不能确定其是否放出能量；化学反应能量的变化（吸热或放热）与物质具有的能量有关，或与化学键断裂与形成有关，与反应是否加热无关。

7.【答案】C

【解析】①由高铁电池放电反应方程式可知，锌的化合价升高，失去电子发生氧化反应，锌为负极。

②高铁电池放电过程的总反应式与负极反应式[Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2]相减，可得其正极反应式FeO

＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3＋5OH－。

③由正极反应式可知，当放电时转移3mol电子时，则有1molK2FeO4被还原，同时产生5mol氢氧根离子，正极附近溶液的碱性增强。

8.【答案】A

【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（浓度不一定相等）。

②对于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。

③恒温恒容时，混合气体的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度始终保持不变，无法判断反应是否达到平衡状态。

9.【答案】C

【解析】在原电池中，相对活泼的金属为负极，不活泼的金属或导电非金属为正极；发生氧化反应的电极为负极，发生还原反应的电极为正极；原电池工作时，其外电路中电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极，电流的方向与电子流动的方向相反。

10.【答案】B

【解析】煤、石油、天然气、风能、太阳能、核能等没有经过加工或转换而直接从自然界中取得，称为一次能源；煤气、电能、汽油、煤油、焦炭等，是在一次能源基础上经过加工、转换而来的，称为二次能源。

11.【答案】B

【解析】⑤温度升高、⑥盐酸浓度增大、③形成原电池都会使化学反应速率增大；

①是加入具有强氧化性的硝酸，与铁粉反应不产生氢气；

②是加入少量硫酸铜（s），铁粉质量减少，生成的氢气减少；

④是加入少量醋酸钠（s）生成了醋酸，溶液中氢离子浓度降低，反应速率减小；

⑦是固体铁粉过量，对化学反应速率无影响，会使产生氢气的量增加；

⑧是将铁粉改为铁片，减小了接触面积，化学反应速率减小。

12.【答案】C

【解析】A选项是防止铁门生锈，B选项是防止橡胶老化，D选项是防止木头腐烂，三者都要使其化学反应速率减慢；C项是增加进氧量，使炉火燃烧更旺，化学反应速率加快。

13.【答案】D

【解析】第①反应吸收能量，则A和B的总能量小于X的能量；第②步反应放出能量，则X的能量大于C的能量；总反应为放出能量，则A和B的总能量大于C的能量。

14.【答案】C

【解析】甲与乙相比，O2、SO2浓度相等，乙中使用催化剂，其他条件相同，使用催化剂反应速率更快，所以反应速率：

乙＞甲；甲与丁相比，甲中SO2的物质的量比丁中大，即SO2的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：

甲＞丁；丙与丁相比，其他条件相同，丁中温度高，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：

丁＞丙；所以反应速率由大到小的排列顺序为乙、甲、丁、丙，答案选C。

15.【答案】

（1）锂（Li）　Li－e－===Li＋

（2）有无色气体产生　2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑

（3）负极

【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），钢板为正极；

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：

2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。

正极有无色气体放出；在其放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子（OH－）向负极移动。

16.【答案】

（1）①不能，②可以

（2）①为非氧化还原反应，没有电子转移

（3）铜　Cu－2e－===Cu2＋　氧化　碳棒、银、铂、金（任选一）　2Ag＋＋2e－===2Ag　还原

（3）108　硝酸银溶液

【解析】反应①为非氧化还原反应，不能用来设计成原电池。

反应②为自发的氧化还原反应，可用来设计成原电池，其电池总反应方程式Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋可分为两个电极反应，负极：

Cu－2e－===Cu2＋，正极：

2Ag＋＋2e－===2Ag；铜作负极，活动性比铜弱的金属或导电非金属作正极，硝酸银溶液为电解质溶液。

17.【答案】铅　Pb－2e－＋

===PbSO4　PbO2＋4H＋＋

＋2e－===PbSO4＋2H2O　减小

【解析】正极反应式等于总反应式减去负极反应式，放电过程中消耗了硫酸，故电解液的密度减小。

18.【答案】

（1）产生气泡的快慢　

（2）可以消除阴离子不同对实验的干扰　2H2O2

2H2O＋O2↑　（3）分液漏斗　产生40mL气体所需的时间　（4）随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小　0.11mol·L－1

【解析】

（1）通过观察产生气泡的快慢即可比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果（保持其他条件相同，只改变催化剂）。

（2）氯离子中氯为－1价，有还原性，H2O2有氧化性，故Cl－和H2O2可发生氧化还原反应，应排除Cl－的干扰，选择硫酸铁更为合理。

（3）通过计算分别用Fe3＋、Cu2＋催化时生成O2的速率，来定量比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，因此还需要测量的数据是产生40mL气体所需要的时间。

（4）由于随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率减慢，最终生成氧气的体积是60mL，即0.0027mol。

根据2H2O2～O2，c（H2O2）＝0.0054mol÷0.05L≈0.11mol·L－1。

19.【答案】

（1）CD　

（2）化学能转化为热能　化学能转化为电能

（3）锌片不纯，在锌片上就形成原电池

（4）Cu2＋＋2e－===Cu　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

8．125

【解析】甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的pH增大。

乙中构成原电池，加快了化学反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以电流方向Cu→Zn，溶液中的H＋向铜片方向移动，

向锌片方向移动。

乙中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，转移0.25mol电子时，消耗Zn0.125mol，质量为0.125mol×65g·mol－1＝8.125g。

20.【答案】

（1）放出92kJ能量　

（2）放出30.67kJ能量

【解析】

（1）1mol氮气能与3mol氢气反应生成2mol氨气，反应物化学键断裂吸收的总能量＝1mol×946kJ·mol－1＋3mol×436kJ·mol－1＝2254kJ，

生成物化学键形成放出的总能量＝2mol×3×391kJ·mol－1＝2346kJ，该反应放出的能量＝2346kJ—2254kJ===92kJ。

（2）1mol氢气能与

mol氮气反应生成

mol氨气，

反应物化学键断裂吸收的总能量＝

mol×946kJ·mol－1＋1mol×436kJ·mol－1≈751.33kJ，

生成物化学键形成放出的总能量＝

mol×3×391kJ·mol－1＝782kJ，

该反应放出的能量＝782kJ－751.33kJ＝30.67kJ。