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．在2升的密闭容器中，发生以下反应：

2A（g）+B（g）

2C（g）+D（g）。

若最初加入的A和B都是4mol，在前10秒钟A的平均反应速度为0.16mol/（L·s），则10秒钟时，容器中B的物质的量是

A．1.6molB．2.8molC．2.4molD．1.2mol

2．未来新能源的特点是来源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。

下列满足未来新能源标准的是（　　）

①天然气　②煤　③石油　④太阳能　⑤生物质能⑥风能　⑦氢

A．①②③④B．③⑤⑥⑦C．④⑤⑥⑦D．③④⑤⑥⑦

3．一定温度下，在恒容的密闭容器中建立下列平衡：

C（s）+H2O（g）⇌CO（g）+H2（g），不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是（　　）

A．混合气体的密度不再发生变化

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

4．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（）

A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反应D．氧化钙溶于水

5．下列说法正确的是（）

A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B．3molH2与1molN2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于6×6.02×1023

C．反应4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）常温下可自发进行，该反应为吸热反应

D．向某溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液产生蓝色沉淀，说明该溶液中有Fe2+，无Fe3+

6．碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为：

．在恒容密闭容器中，下列选项不能说明反应达到平衡的是（）

A．气体的压强不变B．体系的温度不变C．气体的密度不变D．气体的颜色不变

7．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O

CH3COOH+4H+。

下列有关说法正确的是（　　）

A．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2

CH3COOH+H2O

B．若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气

C．检测时,电解质溶液中的H+向负极移动

D．正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O

4OH-

8．用铜片、银片设计成如图所示的原电池。

以下有关该原电池的叙述正确的是（　　）

A．电子通过盐桥从乙池流向甲池

B．铜导线替换盐桥,铜片上发生的反应是：

Cu2++2e-=Cu

C．开始时,银片上发生的反应是Ag-e-=Ag+

D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同

9．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：

CH3CH2OH﹣4e-+H2O═CH3COOH+4H+．下列有关说法正确的是

A．电池反应的化学方程式为：

CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O

B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

C．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动

D．正极上发生的反应为：

O2+4e-+2H2O═4OH-

10．下列反应中，属于吸热反应的是（　　）

A．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应B．氢气在氯气中燃烧

C．氢氧化钠溶液与盐酸反应D．钠与水反应

11．反应A（g）+3B（g）=2C（g）+2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）=0.8mol/（L•min）；②v（B）=0.75mol/（L•s）；③v（C）=0.6mol/（L•s）；④v（D）=0.5mol/（L•s）。

该反应进行的快慢顺序为

A．①＞②＞③＞④B．③＞②=④＞①

C．①＞③＞②=④D．④＞③＞②＞①

12．现有一种锂离子二次电池,其工作原理如图。

放电时生成的Li2CO3固体和碳储存于碳纳米管中。

下列说法错误的是

A．该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢

B．充电时,Y为阳极,Li+向X电极移动

C．放电时,负极反应为2Li+CO32-—2e-===Li2CO3

D．放电时,电池总反应为3CO2+4Li===2Li2CO3+C

13．水系锌离子电池是一种新型二次电池，工作原理如下图。

该电池以粉末多孔锌电极（锌粉、活性炭及粘结剂等）为负极，V2O5为正极，三氟甲磺酸锌[Zn（CF3SO3）2]为电解液。

下列叙述错误的是（）

A．放电时，Zn2＋向V2O5电极移动

B．充电时，阳极区电解液的浓度变大

C．充电时，粉末多孔锌电极发生还原反应

D．放电时，V2O5电极上的电极反应式为：

V2O5＋xZn2＋＋2xe－＝ZnxV2O5

二、填空题

14．Ⅰ．将等质量的锌片和铜片用导线相连并插入500mLCuSO4溶液中构成如图所示的装置。

（1）该装置中发生反应的离子方程式为______________。

（2）若锌2min后的质量减少1.3g，则导线中流过的电子为________mol。

（3）若将该装置的电解质溶液换为FeCl3溶液，则其正极反应式为____________________。

Ⅱ．向2L的密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：

xA（g）+yB（g）

pC（g）+qD（g）。

已知：

平均反应速率v（C）=

v（A）；反应至2min时，A的物质的量减少了

amol，B的浓度减少了

amol·L−1，同时有amolD生成。

（1）0～2min内，v（A）=________。

（2）该化学方程式中，y=________。

（3）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较，反应速率_______（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是_______________。

三、实验题

15．如图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，试回答下列问题：

（1）写出试管内反应的离子方程式_____________________；

（2）写出生成物MgCl2的电子式__________________；

（3）实验中观察到石灰水中的现象__________，产生上述现象的原因是___________________。

（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________（填“大于”、“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。

16．

（1）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2，设计成如图所示的原电池。

请回答下列问题：

①反应开始时，乙中石墨电极上发生____________（填“氧化”或“还原”）反应，甲中石墨电极上的电极反应式为____________________________________________________________。

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作___________（填“正”或“负”）极，该电极的电极反应式为_________________________。

（2）在25℃时，用石墨电极电解200mL一定浓度的CuSO4溶液。

5min后电解完全，在一个石墨电极上只有1.28gCu生成。

试回答下列问题：

电解总离子方程式反应式为_____________________________。

得到的溶液的pH是____________。

（lg2=0.3）

四、推断题

17．下图是无机物A~J在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）。

其中C为红棕色气体；H和I是两种常见的金属单质；过量I与D溶液反应生成A。

请填写下列空白：

（1）H元素在周期表中的位置是________；写出①的离子反应方程式：

_________；检验E溶液中阳离子的最佳试剂为________。

（2）这类反应常用于冶炼高熔点的金属。

用MnO2冶炼金属锰的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

（3）SCR技术处理机动车尾气时，在催化条件下利用氨气与C反应，生成无污染的物质。

发生反应的化学方程式为__________。

（4）F与NaClO、NaOH溶液反应，可制得一种“绿色”高效净水剂K2FeO4。

每生成1molFeO42-时转移____________mol电子。

（5）B为大气污染物，利用炭粉可以将其还原为无污染的物质X2。

已知：

X2（g）+O2（g）=2XO（g）△H=+180.6kJ/mol

C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol

写出用碳粉还原B的热化学方程式__________。

18．下表为元素周期表的一部分，用化学用语回答下列问题：

（1）化合物A是由⑤⑧两种元素构成的，用电子式表示其形成过程______________

（2）④、⑦元素形成的化合物中，⑦的原子数与④、⑦间的化学键个数之比___________________

（3）②的最简单氢化物与氧气可以设计成燃料电池，写出在碱性条件下负极的电极方程式_____________________________________

（4）由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：

a、⑥的单质与⑤的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式为：

___________________；

b、M中所含化学键的类型___________________________________；

c、M中的阳离子的鉴定方法是_______________________________________。

五、计算题

19．

（1）S8分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程如下：

S（s，单斜）

S（s，斜方）ΔH＝－0.398kJ·mol－1，则S（单斜）、S（斜方）相比，较稳定的是______（填“S（单斜）”或“S（斜方）”）。

（2）下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量（即键能，单位为kJ·mol－1）

化学键

H—H

H—Cl

键能

436

431

热化学方程式：

H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）ΔH＝－183kJ·mol－1，则Cl2的键能为____kJ·mol－1。

（3）标准状况下，6.72LC2H2（g）在O2（g）中完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出389.7kJ热量，请写出表示C2H2燃烧热的热化学方程式：

____________________________。

（4）已知：

C（石墨，s）+O2（g）＝CO2（g）ΔH1＝－akJ·mol－1

H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（l）ΔH2＝－bkJ·mol－1

CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH3＝－ckJ·mol－1

计算C（石墨，s）与H2（g）反应生成1molCH4（g）的ΔH为____kJ·mol－1（用含a，b，c的式子表示）。

（5）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。

则反应过程中，每生成2molN2理论上放出的热量为__________。

20．某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：

（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_________。

（2）5min内用Z表示的平均反应速率为_______________。

（3）化学反应速率受到很多因素的影响，例如：

实验室制取氢气时一般用粗锌代替纯锌和稀硫酸反应，这是利用_____________________原理加快了氢气生成的速率。

参考答案

1．C

【解析】

【分析】

根据各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中其对应的化学计量数之比计算υ（B），利用△c=υ△t计算△c（B），△n（B）=△c（B）•V，B的起始物质的量减去△n（B）即为10秒钟时容器中B的物质的量。

【详解】

根据速率之比等于化学计量数之比，所以υ（B）=0.5υ（A）=0.5×0.16mol/（L•s）=0.08mol/（L•s），

所以△c（B）=0.08mol/（L•s）×10s=0.8mol/L，

所以△n（B）=0.8mol/L×2L=1.6mol，

故10秒钟时容器中B的物质的量为4mol-1.6mol=2.4mol，故C项正确；

答案选C。

2．C

【解析】

【详解】

煤、石油、天然气是化石能源，不是新能源，常见新能源有：

太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，满足未来新能源标准的是④⑤⑥⑦。

故选C。

3．C

【解析】

【详解】

A.碳是固体，混合气体的平均密度=总质量/体积，在反应过程中气体的质量不断增大。

恒容的密闭容器，体积一定，当气体的总质量不变时，密度就不变，所以混合气体的密度不再发生变化，能说明已达到化学平衡状态，故A不选；

B.根据反应可知，自始至终，v正（CO）=v正（H2O），若v正（CO）=v逆（H2O），则v正（H2O）=v逆（H2O），说明反应达到平衡状态，故B不选；

C.根据反应可知，生成nmolCO的同时生成nmolH2，都是表示正反应的速率，不能说明正反应速率等于逆反应速率，故C选；

D.1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键，断裂2molH—O键同时生成1molH—H，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，故D不选。

故选C。

【点睛】

判断反应达到化学平衡状态的标志是：

（1）v正=v逆但不等于零；

（2）各成分的浓度保持不变。

4．A

【解析】

【分析】

根据反应中生成物总能量高于反应物总能量，说明该反应是一个吸热反应，根据常见的吸热反应来回答。

【详解】

A.碳酸钙受热分解是一个吸热反应，故A正确；

B.乙醇的燃烧反应是一个放热反应，故B错误；

C.铝与氧化铁粉未反应是一个放热反应，故C错误；

D.氧化钙溶于水是一个放热反应，故D错误。

故选A。

【点睛】

把握放热反应和吸热反应的含义是解答的关键，一般金属和水或酸反应，酸碱中和反应，一切燃烧，大多数化合反应和置换反应，缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。

大多数分解反应，铵盐和碱反应，碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应。

5．B

【解析】

【详解】

A、氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能，理论上能量转化率高达85%~90%，故A错误；

B、N2与H2的反应为可逆反应，3molH2与1molN2混合反应生成NH3，转移电子数小于6mol，故B正确；

C、反应4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的ΔS＜0，该反应常温下可自发进行，说明该反应为放热反应，故C错误；

D、向某溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液产生蓝色沉淀，说明该溶液中有Fe2+，无法证明溶液中是否有Fe3+，故D错误；

本题选B

6．D

【解析】

【详解】

A.由总反应化学方程式为：

知在恒容密闭容器中，有气体参加和生成，但方程式两边的计量数不等，所以当气体的压强不变时说明反应达到平衡状态，故A不选；

B.因为温度与物质的吸放热有关，当体系的温度不变说明反应达到平衡状态，故B不选；

C.气体的密度

=m/V，因为反应是在恒容密闭容器中进行，有固体参加和生成，所以体系的密度不变时，说明反应达到平衡状态，故C不选；

D.因为N2和CO都是没有颜色的气体，所以气体的颜色不变不能说明反应达到平衡状态，故D符合题意；答案：

D。

7．A

【解析】

【分析】

酸性乙醇燃料电池中，负极上乙醇失去电子被氧化，负极反应为：

CH3CH2OH-4e-+H2O═CH3COOH+4H+，正极上O2得电子被还原，电极反应式为：

O2+4e-+4H+═2H2O，将正负极电极反应式相加，可得电池的总反应式。

在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此判断。

【详解】

A.酸性乙醇燃料电池的负极反应为：

CH3CH2OH-4e-+H2O═CH3COOH+4H+，可知乙醇被氧化生成乙酸和水，总反应式为：

CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O，A正确；

B．氧气得电子被还原，化合价由0价降低到-2价，若有0.4mol电子转移，则应有0.1mol氧气被还原，在标准状况下氧气的体积为2.24L，B错误；

C.原电池中，阳离子H+向正极移动，C错误；

D.酸性燃料电池中，氧气在正极得电子被还原生成水，正极反应式为：

O2+4e-+4H+═2H2O，D错误。

故合理选项是A。

【点睛】

本题考查酸性乙醇燃料电池知识，注意在酸性条件下乙醇被氧化为乙酸的特点。

8．D

【解析】

【详解】

A．电解质溶液通过离子的定向移动形成电流，电子不经过电解质溶液，故A错误；

B．铜线代替盐桥，乙池是原电池，甲池是电解池发生电镀，铜片是阳极，铜片上发生的反应是：

Cu-2e-=Cu2+，故B错误；

C．银片是原电池的正极，溶液中的银离子得到电子发生还原反应，电极反应是Ag++e-=Ag，故C错误；

D．该原电池负极是铜失电子生成铜离子，正极银离子得电子生成银单质，铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应都是发生了Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，故D正确，答案选D。

【点睛】

本题考查原电池原理，明确原电池中正负极的判断方法，正负极上发生的反应类型是解本题关键，注意电子不经过电解质溶液，为易错点。

9．A

【解析】

【详解】

A.酸性乙醇燃料电池的负极反应为：

CH3CH2OH-4e-+H2O═CH3COOH+4H+，得到电子的物质是O2，电极反应式为：

O2+4e-+4H+═2H2O，总反应方程式为：

CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O，故A正确；

B.氧气得电子被还原，化合价由0价降低到-2价，若有0.4mol电子转移，则应有0.1mol氧气被还原，在标准状况下的体积为2.24L，故B错误；

C.根据正负极反应可知，负极生成H+，正极消耗H+，所以电解质溶液的H+向正极移动，故C错误。

D.燃料电池中，氧气在正极得电子被还原生成水，正极反应式为：

O2+4e-+4H+═2H2O，故D错误。

故选A。

【点睛】

注意题中乙醇被氧化为乙酸的特点，酸性乙醇燃料电池的负极反应为：

CH3CH2OH-4e-+H2O═CH3COOH+4H+，正极应为O2得电子被还原，电极反应式为：

O2+4e-+4H+═2H2O，正负极相加可得电池的总反应式为：

CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O，可根据电极反应式判断离子和电子的转移问题。

10．A

【解析】

【详解】

A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应属于吸热反应，A选；

B.氢气在氯气中燃烧属于放热反应，B不选；

C.氢氧化钠溶液与盐酸反应属于中和反应，也属于放热反应，C不选；

D.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，属于放热反应，D不选；

答案选A。

【点睛】

掌握常见的放热反应和吸热反应是解答的关键，即一般金属和水或酸反应，酸碱中和反应，一切燃烧，大多数化合反应和置换反应，缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。

大多数分解反应，铵盐和碱反应，碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应。

11．B

【解析】

【分析】

速率之比等于化学计量数之比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快。

【详解】

反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则

①v（A）=0.8mol/（L·min），0.8/（60×1）=0.013；

②v（B）=0.75mol/（L·s），0.75/3=0.25；

③v（C）=0.6mol/（L·s），0.6/2=0.3；

④v（D）=0.5mol/（L·s），0.5/2=0.25，

该反应进行的快慢顺序为③＞②=④＞①，

故选：

B。

【点睛】

本题考查化学反应速率，解题关键：

把握化学计量数与反应速率的关系，易错点A，注意比值法应用及速率单位统一。

12．C

【解析】

【分析】

A、锂是活泼金属；

B、充电时阳极发生氧化反应，Y为阳极，Li＋向X电极移动；

C、放电时，负极反应为Li—e-=Li+；

D、放电时，锂作还原剂，二氧化碳作氧化剂，电池总反应为3CO2+4Li===2Li2CO3+C；

【详解】

A、锂是活泼金属，该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢，否则锂会与有机溶剂发生反应，故A正确；

B、充电时阳极发生氧化反应，Y为阳极，Li＋向阴极X电极移动，故B正确；

C、放电时，碳酸根离子不能通过有机溶剂，负极反应为Li—e-=Li+，故C错误；

D、放电时，锂作还原剂，二氧化碳作氧化剂，电池总反应为3CO2+4Li===2Li2CO3+C，故D正确；

故选C。

【点睛】

本题考查原电池及电解池，解题关键：

把握电极判断、电极反应、工作原理，注意电化学知识的应用及锂的性质。

13．B

【解析】

【详解】

A.放电时，阳离子向正极移动，所以Zn2＋向V2O5电极移动，故正确；

B.充电时，阳极区发生氧化反应，锌离子通过阳离子交换向左移动，所以阳极区电解液的浓度变小，故错误；

C.充电时，粉末多孔锌电极为阴极，发生还原反应，故正确；

D.放电时，V2O5电极上的电极反应式为：

V2O5＋xZn2＋＋2xe－＝ZnxV2O5，故正确。

故选B。

【点睛】

掌握原电池和电解池的工作原理和离子的移动方向，注意离子交换膜的作用。

掌握原电池中负极和电解池的阳极发生氧化反应，原电池的正极或电解池的阴极发生还原反应。

14．Zn+Cu2+===Zn2++Cu0.04Fe3++e−===Fe2+

amol/（L·min）3增大体积减小，反应物的浓度增大，则反应速率增大

【解析】

【分析】

Ⅰ．将等质量的锌片和铜片用导线相连并插入500mLCuSO4溶液中构成原电池，锌的活泼性大于铜，负极是Zn、铜是正极，负极Zn失电子发生氧化反应、正极Cu2+得电子发生还原反应；若将该装置的电解质溶液换为FeCl3溶液，正极是Fe3+得电子发生还原反应。

Ⅱ．反应速率比等于系数比，v（C）=

v（A），则x：

p=2:

1；浓度的变化量比等于系数比，A的物质的量减少了

amol，B的浓度减少了

amol·L−1，同时有

molD生成，则x:

y:

q=2:

3:

6，故反应方程式是2A（g）+3B（g）

C（g）+6D（g）；

【详解】

Ⅰ．

（1）该装置中，负极是Zn、铜是正极，负极Zn失电子发生氧化反应、正极Cu2+得电子发生还原反应，总反应的离子方程式为Zn+Cu2+===Zn2++Cu。

（2）若锌2min后的质量减少1.3g，消耗锌0.02mol，则导线中流过的电子为0.04mol。

（3）若将该装置的电解质溶液换为FeCl3溶液，正极是Fe3+得电子被还原为Fe2+，其正极反应式为Fe3++e−===Fe2+；

Ⅱ．

（1）0～2min内，v（A）=

amol/（L·min）。

（2）根据分析，反应速率比等于系数比、浓度的变化量比等于系数比，反应方程式是2A（g）+3B（g）

C（g）+6D（g），y=3。

（3）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，体积减小，反应物的浓度增大，则反应速率增