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

章末检测

（二）

（时间：

90分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分；每小题只有一个选项符合题意）

1．煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是（　　）

A．可再生能源，取之不尽、用之不竭

B．不可再生能源，用一点少一点

C．均来自太阳辐射的能量

D．均为污染环境的能源

2．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：

2H2O

2H2↑＋O2↑，下列说法正确的是（　　）

A．水的分解反应是放热反应

B．氢气是一次能源

C．使用氢气作燃料将会增加温室效应

D．在这一反应中，光能转化为化学能

3．绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一次能源中的水能、地热能、天然气等；二次能源中的电能、氢能等。

下列能源属于绿色能源的是（　　）

①太阳能　②风能　③石油　④煤　⑤潮汐能　⑥木材

A．①②③B．③④⑤

C．④⑤⑥D．①②⑤

4．下列图示表示吸热反应的是（　　）

5．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键所放出的能量。

下列说法正确的是（　　）

A．电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应

B．水分解生成氢气和氧气时放出能量

C．相同状况下，2SO2＋O22SO3是放热反应，则2SO32SO2＋O2是吸热反应

D．氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量

6．如图所示，下列有关反应的叙述错误的是（　　）

A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零

B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大

C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止

D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态

7．反应C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）在一个容积可变的密闭容器中进行，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将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积变大

A．①④B．②③

C．①③D．②④

8．如图所示为800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是（　　）

A．发生的反应可表示为2A（g）2B（g）＋C（g）

B．前2minA的分解速率为0.1mol·L－1·min－1

C．开始时，正、逆反应同时开始

D．2min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1

9．已知金属单质X、Y、Z、W之间有下列关系：

①2X＋3Y2＋===2X3＋＋3Y；

②Z元素最高价氧化物对应的氢氧化物的碱性比X元素的强；

③由Y、W与稀硫酸组成的原电池，Y为负极。

则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为（　　）

A．X>Z>Y>WB．Z>W>X>Y

C．Z>Y>X>WD．Z>X>Y>W

10．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

11．一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．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动

B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O

D．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－

12．在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体，在一定条件下发生反应：

3A（g）＋B（g）2C（g）＋xD（g），达到平衡时，生成了2molC，经测定，D的浓度为0.5mol·L－1，下列判断正确的是（　　）

A．x＝1

B．B的转化率为20%

C．平衡时A的浓度为1.50mol·L－1

D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%

13．某学生用下图所示装置进行化学反应X＋2Y===2Z能量变化情况的研究。

当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处降、乙处升。

关于该反应的下列叙述中正确的是（　　）

①该反应为放热反应；②该反应为吸热反应；③生成物的总能量比反应物的总能量更高；④反应物的总能量比生成物的总能量更高；⑤该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的部分能量转化为热能而释放出来。

A．①③B．①④⑤

C．②③⑤D．①④

14．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。

下列说法不正确的是（　　）

A．O2在电极b上发生还原反应

B．溶液中OH－向电极a移动

C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5

D．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O

15.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。

根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。

此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。

下列有关说法正确的是（　　）

A．2molCu与1molAg2O的总能量低于1molCu2O与2molAg具有的总能量

B．负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O

C．测量原理示意图中，电流方向从Cu流向Ag2O

D．电池工作时，OH－向正极移动

二、非选择题（本题包括5小题，共55分）

16．（8分）在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。

使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。

请认真观察下图，然后回答问题。

（1）图中所示反应是________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）已知拆开1molH—H键、1molI—I键、1molH—I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。

则由1mol氢气和1mol碘反应生成HI会________（填“放出”或“吸收”）________kJ的热量。

在化学反应过程中，是将________转化为________。

（3）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物质燃烧　②炸药爆炸　③酸碱中和反应　④二氧化碳通过炽热的碳　⑤食物因氧化而腐败⑥Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应　⑦铁粉与稀盐酸反应

17．（12分）利用化学反应将储存在物质内部的化学能转化为电能，科学家设计出了原电池，从而为人类生产、生活提供能量。

（1）甲同学认为，所有的氧化还原反应都可以设计成原电池，你是否同意？

________（填“是”或“否”）。

若不同意，请你试举一例，写出相应的化学方程式：

_______________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）乙同学依据氧化还原反应：

2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag设计的原电池如图所示：

①负极的材料是________，发生的电极反应为__________________________________

________________________________________________________________________；

②外电路中的电子是从________电极流向________电极。

（写出电极材料的名称）

③当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了5.4g，则该原电池反应共转移的电子数目是________。

④请指出该原电池装置的一个缺点：

________________________________________

________________________________________________________________________。

18．（10分）Ⅰ.观察图A、B，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里，可观察到锌片上有气泡产生，再平行插入一块铜片，可观察到铜片________（填“有”或“没有”）气泡产生。

再用导线把锌片和铜片连接起来（见图A），组成一个原电池，正极的电极反应式为__________________________

________________________________________________________________________。

（2）如果烧杯中最初装入的是2mol·L－1500mL的稀硫酸，构成铜锌原电池（见图B，假设产生的气体没有损失，锌失去的电子完全沿导线流入铜电极），当在标准状况下收集到11.2L的氢气时，烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为（溶液体积变化忽略不计）________、________。

Ⅱ.将铜粉末用10%H2O2和3.0mol·L－1稀硫酸混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：

温度（℃）

20

30

40

50

60

70

80

铜的平均溶解速率

（×10－3mol·L－1·min－1）

7.34

8.01

9.25

7.98

7.24

6.73

5.76

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．（15分）

（1）在某一容积为2L的密闭容器中，某一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n（mol）随时间t（min）的变化曲线如图所示：

回答下列问题：

①该反应的化学方程式为___________________________________________________。

②前2min用A的浓度变化表示的化学反应速率为________。

在2min时，图像发生改变的原因是______（填字母）。

A．增大压强B．降低温度

C．加入催化剂D．增加A的物质的量

（2）在100℃时，将0.01mol的四氧化二氮气体充入0.1L的密闭容器中发生反应，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：

时间/s

浓度/mol·L－1　　

0

20

40

60

80

100

c（N2O4）/mol·L－1

0.100

0.070

0.050

c3

a

b

c（NO2）/mol·L－1

0.000

0.060

c2

0.120

0.120

0.120

试填空：

①该反应的化学方程式：

_____________________________________________________，

达到平衡时四氧化二氮的转化率为________________________________________，

表中c2______c3；a______b。

（填“＞”“＜”或“＝”）

②在0～20s内，四氧化二氮的平均反应速率为____________，哪一时间段（指0～20、20～40、40～60、60～80、80～100s）反应速率最大？

________，原因是_______________。

20．（10分）CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。

（1）已知CH3OH（g）＋

O2（g）CO2（g）＋2H2（g）的能量变化如图所示，下列说法正确的是________（填字母）。

a．CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程

b．H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2

c．化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化

d．1molH—O键断裂的同时2molC===O键断裂，则反应达最大限度

（2）某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c（O2）＝0.2mol·L－1,4min内平均反应速率v（H2）＝________________，则CH3OH的转化率为_______________________________________________________________。

（3）CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气（氧气）、KOH（电解质溶液）构成。

其中负极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－===CO

＋6H2O。

则下列说法正确的是________（填序号）。

①电池放电时通入空气的电极为负极

②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱

③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子

答案精析

1．C　[煤、石油、天然气作为能源的特点：

①不可再生；②储量有限，用一点少一点；③污染环境；④来自太阳辐射能。

生物质能的特点：

①储量大；②可再生；③无污染；④源自太阳辐射能。

]

2．D　[水的分解反应是吸热反应；H2是二次能源；H2是清洁能源，不会增加温室效应。

]

3．D　[石油、煤、木材在使用过程中排放出污染物（如二氧化硫等）。

]

4．A　[反应物的总能量低于生成物的总能量，反应需要吸收热量，为吸热反应，A项正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出热量，为放热反应，B项错误；浓硫酸溶于水放出大量的热，且该过程并未发生化学反应，C项错误；稀盐酸与铁粉发生的置换反应是放热反应，D项错误。

]

5．C　[由题意可知，在相同状况下，如果一个反应过程放出能量，那么使反应向反方向进行则需要吸收能量，所以C项正确。

氢气和氧气的反应、氢气和氯气的反应、铝和氧气的反应都是放出能量的反应，故水、Al2O3和氯化氢的分解反应都应该是吸收能量的反应。

]

6．C　[可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，并不等于零。

]

7．C　[增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对反应速率无影响。

]

8．C　[根据图像，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据浓度的变化量可以确定反应为2A（g）2B（g）＋C（g），A正确；前2min，v（A）＝

＝0.1mol·L－1·min－1，B正确；开始时加入的物质为A和B，没有C，C错误；根据图像，2min时，A、B、C的浓度分别为0.2mol·L－1、0.3mol·L－1、0.1mol·L－1,D正确。

]

9．D　[由信息①可得还原性X>Y，由②可得还原性Z>X，由③可得还原性Y>W，所以还原性Z>X>Y>W。

]

10．D　[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是物质的量之比为n（H2）∶n（N2）＝3∶1的混合气体，或加入的是纯NH3，则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。

]

11．C　[解答本题时审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。

在原电池中，阳离子要向正极移动，故A错；因电解质溶液是酸性的，不可能存在OH－，故正极的反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，转移4mol电子时消耗1molO2，则转移0.4mol电子时消耗2.24LO2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式之和，将两极的反应式相加可知C正确。

]

12．B　[n（D）＝0.5mol·L－1×4L＝2mol，所以x＝2。

　　　　3A（g）＋B（g）2C（g）＋2D（g）

起始/mol6500

变化/mol3122

平衡/mol3422

B的转化率＝

×100%＝20%，c（A）平＝

＝0.75mol·L－1，n平＝（3＋4＋2＋2）mol＝11mol＝n始＝6mol＋5mol＝11mol，总的物质的量不变，压强不变。

]

13．B　[X＋2Y===2Z应为放热反应。

]

14．C　[构成的原电池中，通入氧气的电极是正极，发生还原反应，A正确；溶液中阴离子氢氧根离子移向负极a极，B正确；1molNH3反应生成氮气转移3mol电子，1molO2反应转移4mol电子，根据电子转移守恒，消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶3，C错误；负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，D正确。

]

15．B　[由题意知，该装置组成了原电池，反应过程中化学能转化为电能，反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误；Cu在反应中失电子，为原电池的负极，故电流方向为Ag2O→Cu，C项错误；电池工作时，电池内部OH－移向负极，D项错误。

]

16．

（1）放热　

（2）放出　11　化学能　热能

（3）①②③⑤⑦　④⑥

解析　

（1）由题图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应。

（2）H2（g）＋I2（g）===2HI（g），断裂1molH—H键和1molI—I键需要吸收436kJ＋151kJ＝587kJ热量，生成2molHI放出2×299kJ＝598kJ热量，所以1mol氢气和1mol碘反应生成HI放出11kJ的热量；在化学反应过程中，将化学能转化为热能。

（3）应熟悉常见的吸热反应和放热反应：

中和反应、燃料的燃烧、有氧参与的氧化还原反应、多数化合反应等属于放热反应；多数分解反应（H2O2分解除外）、二氧化碳通过炽热的碳、Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应等属于吸热反应。

17．

（1）否　非自发进行的氧化还原反应均不可以设计成原电池，如C＋CO2

2CO不能设计成原电池

（2）①铜　Cu－2e－===Cu2＋　②铜　银　③0.05NA（或3.01×1022）　④能量利用率低，不能提供持续稳定的电流

解析　

（2）③正极：

Ag＋　＋　e－　===　Ag

0.05mol0.05mol

转移电子数为0.05NA。

18．Ⅰ.

（1）没有　2H＋＋2e－===H2↑

（2）c（H2SO4）＝1mol·L－1

c（ZnSO4）＝1mol·L－1

Ⅱ.温度越高，双氧水越容易分解

19．

（1）①4A＋5B6C＋4D　②0.1mol·L－1·min－1　AC

（2）①N2O42NO2　60%　＞　＝　②0.0015mol·L－1·s－1　0～20s　开始时反应物的浓度最大

解析　

（1）①达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.8mol、1.0mol、1.2mol、0.8mol，且A、B的物质的量减少，为反应物；C、D的物质的量增加，为生成物。

故反应的化学方程式为4A＋5B6C＋4D。

②前2min时，v（A）＝

＝0.1mol·L－1·min－1。

从图像看，2～3min时图像的斜率变大，说明化学反应速率变快。

增大压强、加入催化剂均增大化学反应速率，而降低温度减小化学反应速率。

增加A的物质的量，虽能加快化学反应速率，但图像要产生突变。

（2）反应方程式为N2O42NO2，在时间为60s时，c（NO2）为0.120mol·L－1，此后浓度不再发生改变，即时间为60s时，反应达到平衡。

由N2O42NO2计算得，在40s时，c2＝（0.1－0.050）mol·L－1×2＝0.10mol·L－1，c3＝（0.1－

×0.120）mol·L－1＝0.040mol·L－1。

因60s时反应达到平衡，则a＝b；四氧化二氮的转化率为

×100%＝60%，在0～20s内，N2O4的平均反应速率为v（N2O4）＝

＝0.0015mol·L－1·s－1，所给时间段中，反应开始时速率最大，因反应开始时反应物的浓度最大。

20．

（1）cd

（2）0.8mol·L－1·min－1　64%

（3）②③

解析　

（1）由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程，a项错误；平均反应速率之比等于化学计量数之比，H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2∶1，b项错误；化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，c项正确；1molH—O键断裂的同时2molC===O键断裂，说明v正＝v逆，反应达到平衡，即反应达最大限度，d项正确。

（2）将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c（O2）＝0.2mol·L－1，说明氧气反应掉2－0.2×2＝1.6（mol），根据浓度的变化量等于化学计量数之比，氢气生成6.4mol，则4min内平均反应速率v（H2）＝6.4mol÷（2L×4min）＝0.8mol·L－1·min－1，根据上述分析，反应掉甲醇3.2mol，则CH3OH的转化率为3.2÷5×100%＝64%。

（3）甲醇燃料电池由甲醇、空气（氧气）、KOH（电解质溶液）构成，①电池放电时，氧气得电子，则通入空气的电极为正极，错误；②电池放电时，生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾，电解质溶液的碱性逐渐减弱，正确；③6.4g甲醇的物质的量为0.2mol，根据CH3OH－6e－＋8OH－===CO

＋6H2O，电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子，正确。