第二章 化学反应与能量 单元评估A卷.docx
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第二章化学反应与能量单元评估A卷
第二章 单元评估A卷
限时：
90分钟
总分：
100分
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
选择题（共48分，每小题3分）
1．对于反应中的能量变化，下列表述中正确的是（ ）
A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
B．断开化学键的过程会放出能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化还原反应均为吸热反应
2．下列关于原电池的叙述，正确的是（ ）
A．任何化学反应，均可以设计成原电池
B．原电池是把化学能直接转化成电能的装置
C．原电池的两极必须都是金属
D．原电池可以提供持续稳定的电流，应用十分广泛
3．某温度下按右图所示安装实验装置，在锥形瓶内放入6.5g锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，10s时收集到H2的体积为50mL（标准状况下为44.8mL），在该温度下，下列说法不正确的是（ ）
A．用锌粒表示10s内的反应速率为0.013g·s－1
B．忽略锥形瓶中溶液体积的变化，用H＋表示10s内的反应速率为0.01mol/（L·s）
C．忽略锥形瓶中溶液体积的变化，用Zn2＋表示10s内的反应速率为0.005mol/（L·s）
D．用H2表示10s内的反应速率为0.004mol/（L·s）
4.为了说明影响化学反应进行快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是（ ）
A．大小相同、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，向其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
5．合成氨反应为N2＋3H2
2NH3，下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中表示同一反应速率的是（ ）
①v（N2）＝0.03mol·L－1·min－1②v（NH3）＝0.09mol·L－1·min－1
③v（H2）＝0.045mol·L－1·min－1④v（H2）＝0.135mol·L－1·min－1
A．①②③B．①③C．①②④D．②④
6．下列关于化学反应速率的说法错误的是（ ）
A．化学反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
B．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率都为0
C．决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质
D．增大反应物浓度，提高反应体系的温度都能增大化学反应速率
答案
1．A 断开化学键需要吸收能量，B错误；有些放热反应也需要加热才能进行，C错误；大多数自发进行的氧化还原反应都是放热反应，D错误。
2．B 原电池中的氧化还原反应均是自发进行的，故非自发的氧化还原反应不能设计成原电池，如2H2O
2H2↑＋O2↑，A错误；原电池的两极必须能导电，但不一定都是金属，如干电池中的正极是碳棒，为非金属，C错误；原电池是一种简易的装置，能产生电流但不稳定，D错误。
3．A Zn和稀硫酸反应：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，收集到H2的物质的量n（H2）＝
＝0.002mol，锌粒为固体，其浓度可视为不变，不能用来表示反应速率，A错误；用H＋表示10s内的反应速率为
＝0.01mol/（L·s），B正确；v（Zn2＋）＝
v（H＋）＝0.005mol/（L·s），C正确；v（H2）＝
＝0.004mol/（L·s），D正确。
4．A Mg的活泼性大于Al，故Mg与盐酸反应速率快，A错误；固体颗粒越小，其表面积越大，故等质量的大理石粉表面积远远大于大理石块，反应速率越快，B正确；在光照条件下，浓硝酸分解比在冷暗处快，C正确；MnO2作为催化剂加快KClO3的分解，D正确。
5．D 根据同一个化学反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，v（N2）∶v（H2）∶v（NH3）＝1∶3∶2，故D项正确。
6．B 可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等但均不为0，B项错误。
7．已知2SO2＋O2
2SO3为放热反应，下列关于该反应的说法正确的是（ ）
A．O2的能量一定大于SO2的能量
B．SO2和O2的总能量一定大于SO3的总能量
C．SO2的能量一定大于SO3的能量
D．因该反应为放热反应，故不必加热反应就可发生
8．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（ ）
A．铜片上发生了还原反应
B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出
D．正极附近的SO
浓度逐渐增大
9．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是（ ）
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
10.已知：
1molH2（g）与1molBr2（g）完全反应生成2molHBr（g）时放出72kJ的热量，有关物质的相关数据如下表：
化学键
H2（g）
Br2（g）
HBr（g）
断裂1mol化学键需要吸收的能量/kJ
436
a
369
则表中a为（ ）
A．404B．260C．230D．200
11.下列图示变化表示吸热反应的是（ ）
12．一定温度下，反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）达到平衡时，n（SO2）∶n（O2）∶n（SO3）＝2∶3∶4。
减小反应体系的体积，反应再次达到平衡时，n（O2）＝0.8mol，n（SO3）＝1.4mol，此时SO2的物质的量应是（ ）
A．0.4molB．0.6molC．0.8molD．1.2mol
13．对于放热反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，下列叙述正确的是（ ）
A．反应过程中的能量关系可用右图表示
B．1molZn的能量大于1molH2的能量
C．若将其设计为原电池，则锌作正极
D．若将其设计为原电池，当有32.5gZn溶解时，正极放出的气体一定为11.2L
答案
7.B 放热反应只表明反应物的总能量比生成物的总能量高，而加热是反应的条件，二者无必然联系，许多放热反应必须加热才能发生，故B项正确，D项错误。
8．A 因为锌的活动性强于铜的，所以锌作负极，失去电子，化合价升高，发生氧化反应；铜作正极，H＋在正极得到电子，发生还原反应放出H2，A正确，C错误。
在外电路中，电子由负极（锌片）通过导线流向正极（铜片），B错误；在内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，即负极附近的SO
浓度逐渐增大，D错误。
9．D 温度越高，反应速率越大；反应物的浓度越大，反应速率越大。
反应速率越大，出现反应现象就越快，D组最先出现浑浊。
10．C 化学键的键能与化学反应中能量变化的关系：
化学反应中的能量变化值＝反应物断裂化学键吸收的总能量－生成物形成化学键放出的总能量。
由于H2（g）＋Br2（g）===2HBr（g）的反应为放热反应，则369×2－（436＋a）＝72，解得a＝230。
11．A A中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应；B中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。
C中浓硫酸溶于水放热不是化学变化；D中活泼金属（如Zn）与酸的反应为放热反应。
12．A 设第一次达到平衡时，SO2、O2、SO3的物质的量依次为2xmol、3xmol、4xmol，再次达到平衡时，SO2转化了ymol，则
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）
第一次平衡时（mol）2x3x4x
转化（mol）y
y
第二次平衡时（mol）2x－y3x－
4x＋y
解得：
x＝0.3，y＝0.2，所以2x－y＝0.4。
13．A 由于该反应是一个放热反应，依据能量守恒原理可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中的能量关系与题给图象相符，A项正确；反应物、生成物各有两种，无法确定Zn和H2所含能量的高低，B项错误；若将其设计为原电池，则锌作负极，C项错误；因未指明温度、压强等条件，故气体体积不确定，D项错误。
14.在相同条件下，做H2O2分解的对比实验，其中
（1）加入MnO2，
（2）不加MnO2。
下列各项是反应放出O2的体积随时间变化的示意图，其中正确的是（ ）
15．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应：
2PbSO4＋2H2O
PbO2＋Pb＋2H2SO4。
下列对铅蓄电池的说法错误的是（ ）
A．需要定期补充硫酸
B．放电时Pb作负极，PbO2作正极
C．放电时负极上发生的反应是Pb＋SO
－2e－===PbSO4
D．放电时电解质溶液的密度减小
16．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如右图所示，对该反应的推断合理的是（ ）
A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C
B．0～1s内，v（A）＝v（C）
C．0～6s内，B的平均反应速率为0.05mol·L－1·s－1
D．0～6s内，各物质的反应速率相等
答题卡
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
本部分包括5个小题，共52分
17.（12分）化学反应与能量有着密不可分的关系，回答下列问题。
Ⅰ.已知31g白磷变为31g红磷释放能量。
试回答：
（1）上述变化属于________（填“物理”或“化学”）变化。
（2）31g白磷具有的能量________（“>”或“<”）31g红磷具有的能量，常温常压下，________更稳定。
（3）31g白磷完全燃烧释放的能量________（“>”或“<”）31g红磷完全燃烧释放的能量。
Ⅱ.从理论上讲，氧化还原反应都可以设计成原电池。
请你根据以下这个反应：
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，设计一个原电池（如右图），在图中括号内标明正负极的材料及电解质溶液。
18.（12分）工业合成氨的反应：
N2＋3H22NH3是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。
已知形成1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键放出的能量分别为436kJ、391kJ、946kJ。
则：
（1）若1molN2完全反应生成NH3可________（填“吸收”或“放出”）热量________kJ。
（2）如果将1molN2和3molH2混合，在一定条件下使其充分反应，反应放出的热量总小于上述数值，其原因是_____________。
答案
14．A 由图象知，横坐标为时间，纵坐标为V（O2），只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积应相同。
（1）中MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解，相同时间内产生O2的体积比
（2）的大，反应结束时所用时间短，故选A。
15．A 铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb作负极，PbO2作正极，负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2＋，Pb2＋与溶液中的SO
反应生成PbSO4溶液，放电时消耗的H2SO4与充电时生成的H2SO4相等，在电池制备时，PbSO4的量是一定的，说明不用补充硫酸。
放电时，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。
16．C 由相同时间内同一反应中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，Δn（B）∶Δn（C）∶ΔDn（A）∶Δn（D）＝3∶4∶6∶2，故该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；0～1s内，v（A）＝
＝0.3mol·L－1·s－1，v（C）＝
＝0.2mol·L－1·s－1，B项错误；0～6s内，v（A）＝
＝0.1mol·L－1·s－1，v（B）＝
＝0.05mol·L－1·s－1，v（C）＝
≈0.067mol·L－1·s－1，v（D）＝
≈0.033mol·L－1·s－1，C项正确，D项错误。
17．Ⅰ.
（1）化学
（2）> 红磷 （3）>
Ⅱ.负极：
Cu 正极：
Ag（Pt、C等） 电解液：
FeCl3溶液
18．
（1）放出 92
（2）该反应是可逆反应，1molN2和3molH2不能完全反应，因此放出的热量总是小于92kJ
（3）实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器中进行，反应经过10min后，生成10molNH3，则用N2表示的化学反应速率是________mol·（L·min）－1。
（4）一定条件下，当合成氨反应达到化学平衡时，下列说法正确的是________。
a．正反应速率和逆反应速率相等b．正反应速率最大，逆反应速率为0
c．N2的转化率达到最大值d．N2和H2的浓度相等
e．N2、H2和NH3的体积分数相等f．反应达到最大限度
19.（12分）据图回答下列问题：
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是__________________________，电流表指针________（填“偏转”或“不偏转”），两极反应式为：
正极_________________________________________________；
负极_________________________________________________。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________（填Mg或Al），总反应方程式为________。
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如下图所示：
A、B两个电极均由多孔的碳块组成。
该电池的正极反应式为：
__________________________________________________。
（4）如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体，也可以组成一个原电池装置，电池的总反应方程式为：
CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O，则该电池的负极反应式为：
_________________________。
20.
（6分）某可逆反应在不同反应时间各物质的物质的量的变化情况如图所示。
则该反应的反应物是________，生成物是________，化学方程式是__________________；反应开始至2min，能否表示出C的反应速率？
________，若能，其反应速率为多少，若不能，则其原因是什么？
________________________；2min后，A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在此条件下，反应已达到了________状态。
21．（10分）已知电极材料：
铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：
CuCl2溶液、Fe2（SO4）3溶液、稀硫酸。
按要求回答下列问题：
（1）电工操作上规定：
不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。
原因是_____________________________________________。
（2）若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选Fe2（SO4）3溶液，外加导线，________（填“能”或“不能”）构成原电池。
若能，写出电极反应，负极：
____________，正极：
________________________。
（若不能，后两空不填）
（3）设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图（需标明电极材料及电池的正、负极）。
答案
（3）0.25 （4）acf
解析：
（1）断键需要吸收的能量为：
946kJ＋3×436kJ＝2254kJ，
形成6molN—N新键释放的能量为：
6×391kJ＝2346kJ，
所以1molN2完全反应放出热量，其值为：
2346kJ－2254kJ＝92kJ。
（2）N2和H2生成NH3的反应是可逆反应，反应物不可能全部转化。
（3）v（N2）＝
＝0.25mol/（L·min）。
19．
（1）镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出 偏转
2H＋＋2e－===H2↑
Mg－2e－===Mg2＋
（2）Al 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
（3）O2＋2H2O＋4e－===4OH－
（4）CH4＋10OH－－8e－===CO
＋7H2O
解析：
（1）该装置形成原电池，Mg作负极，Al作正极，两极反应式为：
正极2H＋＋2e－===H2↑，负极Mg－2e－===Mg2＋，所以镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出，电流表指针发生偏转。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，虽然Mg比Al活泼，但Al可以与氢氧化钠溶液反应而Mg不反应，故Al作负极，总反应方程式就是Al与氢氧化钠溶液的反应方程式，即2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
（3）由题图知该装置为H2—O2—KOH燃料电池，正极反应式为：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
（4）该电池的正极反应式为：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－，用总反应式减正极反应式得负极反应式：
CH4＋10OH－－8e－===CO
＋7H2O。
20．A、B C 2A＋B2C 不能 无法求出浓度变化值 平衡
解析：
从图象上可看出，A、B的物质的量随时间的变化而减小，C的物质的量随时间的变化而增大，故A、B为反应物，C为生成物；由A减少2mol，B减少1mol，C增加2mol可推知反应方程式为2A＋B2C；因只知A、B、C的物质的量的变化，而不知其浓度变化，故无法求其反应速率；2min后，A、B、C的物质的量不再随时间而变，即A、B、C的正逆反应速率相等，反应达到平衡。
21．
（1）二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中构成原电池而被腐蚀
（2）能 Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
（3）
（合理即可）
解析：
（1）当Cu、Al用导线连接时，接触到潮湿的空气易构成原电池而被腐蚀。
（2）因为Fe2（SO4）3能与Cu发生反应：
Fe2（SO4）3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4，因此根据给出的条件可以设计成原电池，其负极为Cu，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋；正极为石墨，电极反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。
（3）因为总反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质溶液为稀硫酸，即可画出装置图。
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