化学人教必修2讲义第二章 化学反应与能量 章末综合测评2.docx

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化学人教必修2讲义第二章化学反应与能量章末综合测评2

章末综合测评

（二）

（满分：

100分　时间：

60分钟）

可能用到的相对原子质量：

H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　P—31　S—32　Cl—35.5　Cu—64　Ag—108　Ba—137

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。

每小题只有1个选项符合题意）

1．可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。

应用太阳能光伏发电技术是实现节能减排的一项重要措施。

下列有关分析不正确的是（　　）

A．上图是太阳能光伏发电原理图，图中A极为正极

B．风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源

C．推广可再生能源有利于经济可持续发展

D．光伏发电能量转化方式是太阳能直接转变为电能

解析　在原电池的外电路中，电流由正极流向负极，由图中的电流方向可判断A极为负极，A错误；风能、太阳能、生物质能在短时间内能形成，属于可再生能源，B正确；推广可再生能源有利于经济可持续发展，C正确；光伏电池发电是将光能直接转化为电能，D正确。

答案　A

2．下列图示表示的是吸热反应的是（　　）

解析　由于反应物的能量比生成物的能量低，则该反应是吸热反应，A正确；由于反应物的能量比生成物的能量高，所以该反应是放热反应，B错误；浓硫酸溶于水放出热量，是溶液的稀释不是化学反应，C错误；盐酸与金属锌的反应是放热反应，D错误。

答案　A

3．下列反应条件的控制中不恰当的是（　　）

A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆

B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火

C．为加快KClO3的分解速率，加入MnO2

D．为加快H2O2的分解速率，把反应容器放到冷水中冷却

解析　冷水温度低，会降低反应速率。

答案　D

4．在一定温度下，某容积固定的密闭容器中，建立下列化学平衡：

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）。

下列叙述中不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是（　　）

A．体系的压强不再发生变化

B．v正（CO）＝v逆（H2O）

C．生成nmolCO的同时生成nmolH2

D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键

解析　选项A，由于该反应是一个气体体积增大的反应，当体系的压强不再发生变化时，说明反应达到化学平衡状态；选项B，根据v正（CO）＝v逆（H2O），可知CO的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态；选项C，二者表示的都是正反应，不能说明反应达到化学平衡状态；选项D，1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键，即消耗1molH2，同时消耗了1molH2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态。

答案　C

5．一定条件下，可逆反应2AB＋3C，在下列四种状态中，处于平衡状态的是（　　）

选项

正反应速率

逆反应速率

A

vA＝2mol·L－1·min－1

vB＝2mol·L－1·min－1

B

vA＝2mol·L－1·min－1

vC＝2mol·L－1·min－1

C

vA＝1mol·L－1·min－1

vB＝2mol·L－1·min－1

D

vA＝1mol·L－1·min－1

vC＝1.5mol·L－1·min－1

解析　将逆反应速率根据化学方程式统一换算成A表示的反应速率，即A的生成速率。

D项，正反应速率即A的消耗速率vA＝1mol·L－1·min－1，逆反应速率vC＝1.5vA（逆），vA（逆）＝1mol·L－1·min－1二者相等，说明反应达到了平衡状态。

答案　D

6．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是（　　）

A．化学方程式：

2MN

B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡

C．t3时，正反应速率大于逆反应速率

D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍

解析　由图像可知N为反应物，M为生成物，然后找出在相同时间段内变化的M、N的物质的量之比（与是否达平衡无关）以确定M、N在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式是：

2NM。

t2时刻M、N的物质的量相等，但此时M、N的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速度。

t3时刻及t3时刻之后，M、N的物质的量不再改变，证明已达平衡状态，此时正、逆反应速率相等。

答案　D

7．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。

航标灯的电源必须长效、稳定。

我国科技工作者研制出以铝合金、Pt－Fe合金网为电极材料的海水电池。

在这种电池中（　　）

①铝合金是阳极　②铝合金是负极　③海水是电解质溶液　④铝合金电极发生还原反应

A．②③　　　B．②④　　　

C．①③　　　D．①④

解析　分析航标灯的电源结构，活泼金属铝合金作负极，相对不活泼金属Pt—Fe合金网作正极，电解质溶液是海水。

铝合金作负极发生的是氧化反应，故①④错误，②③正确。

答案　A

8．下列措施对增大反应速率明显有效的是（　　）

A．Na与水反应时增大水的用量

B．Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸

C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强

D．将铝片改为铝粉，做铝与氧气反应的实验

解析　水的浓度可视为固定不变，因此增加水的用量反应速率不变；铁遇浓硫酸会产生钝化现象，不再产生氢气；压强的改变只能适用于有气体参加的反应；增大固体的表面积可以加快反应速率。

答案　D

9．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是（　　）

A．H2（g）＋Br2（g）2HBr（g）

恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变

B．2NO2（g）N2O4（g）

恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变

C．CaCO3（s）

CO2（g）＋CaO（s）

恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变

D．3H2（g）＋N2（g）2NH3（g）

反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1

解析　A项，该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变，即Br2的百分含量保持不变，反应处于平衡状态；B项，该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变，说明NO2和N2O4的物质的量保持不变，反应处于平衡状态；C项，该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变，说明CO2的质量保持不变，反应处于平衡状态；D项，对于化学反应3H2（g）＋N2（g）2NH3（g），如果开始时加入的物质的物质的量之比是n（H2）∶n（N2）＝3∶1的混合气体，或加入的是纯NH3，在反应从开始到化学平衡状态，始终是n（H2）∶n（N2）＝3∶1，因此，n（H2）∶n（N2）＝3∶1的状态不一定是平衡状态。

答案　D

10．在密闭容器中进行反应：

X2（g）＋3Y2（g）2Z（g），其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（　　）

A．c（Z）＝0.5mol·L－1B．c（Y2）＝0.5mol·L－1

C．c（X2）＝0.2mol·L－1D．c（Y2）＝0.6mol·L－1

解析　若反应向正反应方向进行，0.1mol·L－1X2与0.3mol·L－1Y2完全转化可生成0.2mol·L－1Z，这表明平衡时Z的浓度应小于0.4mol·L－1；若反应向逆反应方向进行，

0.2mol·L－1Z全部分解转化生成0.1mol·L－1X2和0.3mol·L－1Y2，这表明平衡时X2的浓度应小于0.2mol·L－1，Y2的浓度应小于0.6mol·L－1。

答案　B

11．反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　）

①增加C的量　②将容器的体积减小一半　③保持体积不变，充入氮气使体系的压强增大　④保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大

A．①②B．②③

C．①③D．③④

解析　C为固态物质，增加其用量对反应速率几乎无影响；容器的体积减小，则体系的压强增大，反应速率增大；充入氮气使体系的压强增大，但由于容器体积不变，反应混合物中各成分的浓度不变，所以化学反应速率不变；保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大，反应混合物中各成分的浓度减小，反应速率变慢。

答案　C

12．燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的电极反应如下：

X极：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－；

Y极：

2H2＋4OH－－4e－===4H2O

下列判断正确的是（　　）

A．X是正极，发生氧化反应

B．该电池可用稀硫酸作为电解质溶液

C．供电时Y极附近的酸性减弱

D．使用时若生成1molH2O则转移2mol电子

解析　X极发生还原反应，A不正确；由Y极电极反应式可知，电池应用碱液作电解质溶液，OH－被消耗，酸性增强，B、C都不正确；X、Y两极反应式加和为：

===2H2O，每生成1molH2O转移2mol电子。

答案　D

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

13．（14分）

（1）下列反应中，属于放热反应的是________（填序号，下同），属于吸热反应的是________。

①煅烧石灰石　②木炭燃烧　③炸药爆炸　④酸碱中和　⑤生石灰与水作用制熟石灰　⑥食物因氧化而腐败

（2）用铜、银与硝酸银设计一个原电池，此电池的负极是________，负极的电极反应式是________________________________________________________________________。

（3）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25g，铜表面析出了氢气________L（标准状况），导线中通过________mol电子。

（4）某化学反应，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1＞E2，则该反应为________热反应，该反应过程可以看成__________________________________________。

中和反应都是________热反应，其实质是______________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）②③④⑤⑥　①　

（2）铜　Cu－2e－===Cu2＋　（3）1.12　0.1　（4）放　储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来　放　酸电离出的H＋与碱电离出的OH－结合生成弱电解质水：

H＋＋OH－===H2O

14．（14分）下图是将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图。

请回答下列问题：

（1）该装置将________能转化为________能，电流方向为________（填“b→a”或“a→b”）。

（2）催化剂b表面O2发生____________反应，其附近酸性________（填“增强”、“不变”或“减弱”）。

（3）催化剂a表面的电极反应式：

____________________________________________。

（4）若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为________。

解析　

（1）该装置没有外加电源，是一个原电池，把化学能转化为电能，电流方向与电子流向相反，所以电流方向为b→a。

（2）由图示可看出，电子由a表面转移到b表面，因此a表面发生氧化反应，由题意SO2转化为H2SO4发生氧化反应，因此催化剂a表面SO2发生氧化反应，催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O，消耗H＋，其附近酸性减弱。

（3）催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸，电极方程式为SO2＋2H2O－2e－===SO

＋4H＋。

（4）催化剂a处的反应为：

SO2＋2H2O－2e－===SO

＋4H＋，催化剂b处的反应为：

O2＋2H＋＋2e－===H2O，总方程式为：

SO2＋H2O＋

O2===H2SO4，设加入的SO2为xg，H2O为yg，则生成硫酸的质量为

，反应后水的质量为y－

，根据硫酸的浓度仍为49%，可以求得x∶y＝8∶15。

答案　

（1）化学　电　b→a

（2）还原　减弱

（3）SO2＋2H2O－2e－===SO

＋4H＋

（4）8∶15

15．（14分）经研究知Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。

回答相关问题：

（1）定性分析：

如图甲可通过观察____________________________________________，

定性比较得出结论。

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：

______________________。

（2）定量分析：

如图乙所示，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。

图中仪器A的名称为________，实验中需要测量的数据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）反应产生气泡的快慢　控制阴离子相同，排除阴离子的干扰　2H2O2

2H2O＋O2↑

（2）分液漏斗　收集40mL气体所需要的时间

16．（10分）

（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。

锌片上发生的电极反应_____________________________________________________；

银片上发生的电极反应_____________________________________________________。

（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：

①产生氢气的体积（标准状况）；②通过导线的电量。

（已知NA＝6.02×1023mol－1，电子电荷为1.60×10－19C）

解析　

（1）在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中，锌片作负极，其电极反应为：

Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，其电极反应为：

2H＋＋2e－===H2↑。

电池总反应式为：

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

（2）根据电极反应式找出已知量与电量之间的定量关系进行计算。

①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

65g　　　　　　22.4L

60g－47g＝13g　　x

x＝13g×22.4L·mol－1÷65g·mol－1＝4.48L。

②反应消耗的锌为13g÷65g·mol－1＝0.20mol

1molZn变为Zn2＋时，转移2mole－，则通过的电量为0.20mol×2×6.02×1023mol－1×1.6×10－19C＝3.9×104C。

答案　

（1）Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑

（2）①4.48L　②3.9×104C