2019-2020学年高中化学 基础知识篇 第二章 化学反应与能量同步练测 新人教版必修2.doc_图文

2019-2020 学年高中化学 基础知识篇 第二章 化学反应与能量同步练测 新人 教版必修 2
建议用时 实际用时 满分 实际得分 90 分钟 一、选择题(本题包括 15 小题,每题 3 分, 共 45 分) 1 .节能减排与我们的生活息息相关,参与 节能减排是每一位公民应尽的义务。下列举措不 符合这一要求的是( ) 100 分 十分广泛 6 .随着人们生活质量的不断提高,废电池 必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首 要原因是( ) A.利用电池外壳的金属材料 B .防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对 土壤和水源的污染 C .防止电池中渗漏的电解质溶液腐蚀其他 物品 D.回收其中的石 墨电极 7 .硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消 耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标 志。目前的重要生产方法是“接触法”,有关接 触氧化反应 催化剂 2SO2+O2500 ℃2SO3 的说法不正确的是( ) A .该反应为可逆反应,故在一定条件下二 氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫 B .达到平衡 后,反应就 停止 了,故此 时 正、逆反应速率相等且均为零 C.一定条件下,向某密闭容器中加入 2 mol SO2 和 1 mol O2,则从反应开始到达到平衡 的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不 断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等 D .在利用上述反应生产三氧化硫时,要同 时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方 面的问题 V2O5 8. 2SO2(g)+ O2(g) △ 2SO3(g)是制备硫酸 的重要反应。下列叙述中,正确的是( ) A.催化剂 V2O5 不改变该反应的逆反应速率 B .增大反应体系的压强,反应速率一定增 大 C .该反应是放热反应,降低温度将缩短反 应达到平衡的时间 D.在 t1、t2 时刻,SO3(g)的浓度分别是 c1、 c2,则时间间隔 t1~t2 内,SO3(g)生成的平均速率 c2-c1 为 v= t2-t1 9 .在一定温度下的恒容密闭容器中,能说 明反应 X2(g)+Y2(g) 2XY(g)已达到平衡的是 ( ) A.容器内的总压不随时间变化 B .容器中气 体的平均相对分子质量不随时

A.倡导开私家车的人乘公交车上下班 B.国家减免小排量轿车的购置税 C .政府鼓励科研和生产部门开发、利用太 阳能 D.加快开发石油以缓解能源紧张问题 2.下列对化学反应的认识正确的是( ) A.氧化还原反应都是放热反应 B .化学反应过程中一定有化学键的断裂和 形成 C.伴随能量变化的物质变化都是化学变化 D .化学反应过程中,分子的种类和数目一 定发生改变 3.一种化学冰袋中含有 Na2SO4·10H2O (96 g) 、 NH4NO3(50 g) 、 (NH4)2SO4(40 g) 、 NaHSO4(40 g)。将 Na2SO4·10H2O 和其他三种盐分 别盛于两只塑料袋中,使用时把它们混合并用手 揉搓就可制冷,制冷效果能维持 2~3 h。以下关 于制冷原因的猜测肯定错误的是( ) A.Na2SO4·10H2O 脱水是吸热过程 B.较长时间制冷是由于 Na2SO4·10H2O 脱水 过程较慢 C.铵盐发生了复分解反应,且为吸热反应 D.NH4NO3 溶于水会吸收热量 4.下列属于吸热反应的是( ) A.金属钠与水的反应 B.氢气燃烧 C.浓硫酸的稀释 D.Ba(OH)2·8H2O 和 NH4Cl(固体)混合 5.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

间变化 C.XY 气体的物质的量分数不变 D.X2 和 Y2 的消耗速率相等 10.参照反应 Br+H2 HBr+H 的能量对应 反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )



A.正反应为吸热反应 B.吸热反应一定要加热后才能发生 C.反应物总能量高于生成物总能量 D .升高温度可增大正反应速率,降低逆反 应速率 + - 11.已知 H +OH ===H2O 生成 1 mol H2O 放出 热量 57.3 kJ,下列反应中能放出 57.3 kJ 热量的 是( ) A.1 mol 稀 H2SO4 与足量 NaOH 溶液反应 B.稀盐酸与氨水反应生成 1 mol H2O C.稀盐酸与稀 Ba(OH)2 溶液反应生成 1 mol 水 D.稀 NaOH 与 95%浓硫酸反应生成 1 mol 水 12.

如图所示的装置中,M 为活动性顺序位于氢 之前的金属,N 为石墨棒,关于此装置的下列叙 述中,不正确的是( ) A.N 上有气体放出 B.M 为负极,N 为正极 C.是化学能转变为电能的装置 D.导线中有电流通过,电流方向是由 M 到 N 13.

如图所示为普通锌锰电池(即干电池)的组成 和结构示意图,其中 MnO2 的作用是吸收正极放出 的 H2,下列说法正确的是( ) A.锌是正极,MnO2 是负极 B.锌是负极,MnO2 是正极 C.锌是正极,石墨棒是负极 D.锌是负极,石墨棒是正极 14.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 反 Na2S2O3 溶液 稀 H2SO4 H2

应 O 温 c / c/ V/ 度 V/m V/m -1 -1 (mol·L (mol·L m / L L ) ) L ℃ 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 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 LiOH 为电解质,使用时加入水即 可放电。关于该电池的下列说法不正确的是 ( ) A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成 - C.放电时 OH 向正极移动 D.总反应为:2Li+2H2O===2LiOH+H2↑ 二、非选择题(本题包括 5 小题,共 55 分) 16.(11 分)氢气是未来最理想的能源,科学 家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化 钛 (TiO2) 表 面作 用使 海水分 解得 到氢 气的新 技 术: 激光 2H2O===== TiO2 2H2↑+ O2↑。制得的氢气可用于燃 料电池。试回答下列问题: (1) 分解海水时,实现了从 ________ 能转 变 为 ________能,二氧化钛作 ________。生成的氢 气 用 于 燃 料 电 池 时 , 实 现 ________ 能 转 变 为 ________ 能 。 水 分 解 时 , 断 裂 的 化 学 键 为 ________ 键,分解海水的反应属于 ________反应 (填“放热”或“吸热”)。 (2) 某种氢氧燃料电池是用固体金属化物陶 瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为: 2- - A 极:2H2+2O -4e ===2H2O; - 2- B 极:O2+4e ===2O 则 A 极是电池的 ________ 极;电子从该极 ________(填“流入”或“流出”)。 + 2+ (3) 有人以化学反应:2Zn+ O2 + 4H ===2Zn +2H2O 为基础设计一种原电池,移入人体内作为 心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一 + 2+ 定浓度的 O2、H 、Zn 进行工作。则原电池的负 极 材 料 是 ________ , 发 生 的 电 极 反 应 为 ______________________。 17. (10 分 )(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,再平 行插入一块铜片,可观察到铜片上 ________( 填 “有”或“没有”)气泡产生,再用导线把锌片 和铜片连接起来,组成一个原电池,负极为 ________ , 正 极 的 电 极 反 应 式 为 ____________________。 (2)如果烧杯中最初装入的是 500 mL -1 2 mol·L 的稀硫酸,构成铜锌原电池(假设产生

的气体没有损失),当在标准状况下收集到 11.2 L 的氢气时,则此时烧杯内溶液中溶质的物 质的量浓度应为(溶液体积变化忽略不 计)__________________________。 18.(10 分)化学电池在通讯、交通及日常生 活中有着广泛的应用。 (1) 目前常用的镍 (Ni) 镉 (Cd) 电池,其电池 放电 总 反 应 可 以 表 示 为 Cd + 2NiO(OH) + 2H2O 充电 2Ni(OH)2+Cd(OH)2。已知 Ni(OH)2 和 Cd(OH)2 均难 溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是 ________。 ①放电 时 NiO(OH)作负极 ②充电时 Cd(OH)2 发生还原反应 ③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能 (2) 废弃的镍镉电池已成为严重的环境污染 物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米 面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污 染尤为严重,这是因为 ______________________________________ ________。 19.(12 分)通常人们把拆开 1 mol 某化学键 所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小 可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应 的反应热 (Δ H) ,化学反应的反应热等于反应中 断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键 的键能之和的差。 Si Si— H— H—C Si— Si— 化学键 — Cl H l Si C O 键能/ 46 360 436 431 176 347 kJ·mol 0

-1

请回答下列问题: (1)已知 Si、SiC、SiO2 熔化时必须断裂所含 化学键,比较下列两组物质的熔点高低 (填“>” 或“<”):SiC________Si,Si________SiO2 (2)工业上高纯硅可通过下列反应制取: 高温 SiCl4(g)+2H2(g)=====Si(s)+4HCl(g), 则 2 mol H2 生成高纯硅需 ________(填“吸 收”或“放出”)能量________kJ。 20. (12 分)在某一容积为 2 L 的密闭容器 中,A、B、C、D 四种物质的物质的量 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 2 min 用 A 的浓度变化表示的化学反应 速率为________。在 2 min 时,图像发生改变的 原 因 是 __________________________________________ _____________________(用字母表示)。 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

化学反应与能量 参考答案 1. D 解析: 乘公交车或购买小排量汽车均能降低人均耗能量,A、B 合理;开发利用太阳能是寻 找新型能源,C 项合理;石油越开采越少,D 项错。 高温 2.B 解析: 化学反应都伴随着能量变化,氧化还原反应不一定都是放热反应,如: C+CO2===== 2CO 是吸热反应,A 选项错误;化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程,是原子间重新组合的过 程,原子的种类和数目没有发生变化,但分子的种类一定发生变化,而分子的数目可能改变也可能不 变,故 B 选项正确,D 选项错误;物质发生化学反应都伴随着能量变化,伴有能量变化的物质变化不一定 是化学变化,物质发生物理变化、核变化(如原子弹的爆炸)也都伴随着能量变化。 3. C 解析: C 项明显错误,铵盐不会自身发生复分解反应,而又不具备与 Na2SO4·10H2O 发生复 分解反应的条件,所以 C 项肯定错误。 4. D 解析: 活泼金属与水 ( 或酸 )的反应、燃烧均为放热反应;浓 H2SO4 溶于水为放热过程; Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应为吸热反应,D 正确。 5. B 解析: 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为原 通电 电池,如 2H2O=====2H2↑+O2↑,故 A 项错误;原电池的两极不一定必须都是金属,如干电池中的正极是碳 棒,为非金属,故 C 项错误;原电池是一种简陋的装置,能产生电流但不稳定,故 D 项错。 6. B 解析: 随着生产的发展和人们生活水平的提高,环境污染和环保问题已越来越受到人们重 视,废电池中含有汞等多种重金属离子,极易对环境造成污染。 7. B 解析: 对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化为产物,反应只能进行到 一定程度。在达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,最终正、逆反应速率相 等,即达到平衡,此时,反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变化,但反应并没有停止,正、 逆反应都依然进行着。 8. D 解析: 本题主要是对影响化学反应速率的因素进行了考查。加入催化剂同时改变正、逆反 应速率,A 项错误;若是恒容条件,增加不参与反应的气体而使反应体系的压强增大,由于浓度不变,反 应速率就不变,B 项错误;降低温度使反应速率降低,将增大反应达到平衡的时间,C 项错误;根据计算 平均速率的定义公式可得 D 项正确。 9. C 解析: 该反应的特点:一是可逆反应;二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等 于气体物质的量之比推断,该反应在整个反应过程中总压强是不变的,A 不能说明该反应已经达到平衡。 同理推断,容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化,B 不能说明该反应已经达到平衡。X2 和 Y2 的化学计量数相等,其消耗速率始终相等,D 不能说明该反应已经达到平衡。C 能说明该反应已经达到平 衡。 10. A 解析: 由图像知反应物的总能量低于生成物的总能量,故正反应为吸热反应,所以 A 项正 确,C 项错误;吸热反应不一定要加热才能进行,如 Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应,B 项错误;对于任何 一个反应而言,升高温度,可以使正反应速率与逆反应速率都加快,D 项错误。 11. C 解析: A 放出热量应为 2 mol×57.3 kJ/mol;B 放出热量(即中和热)应略小于 57.3 kJ, 因弱酸、弱碱在水中电离 要吸收一部分热量,故多数强酸与弱碱、弱酸与强碱的中和反应热值小于 57.3 kJ。酸与碱的浓度不能太大,否则中和热数值会偏大,故 D 错。 12. D 解析: 原电池中活泼金属为负极,失去电子,即 M 为负极,溶液中的氢离子在正极得到电 子而被还原为 H2,则 N 为正极。电流方向与电子流向相反,应由正极(N)流向负极(M)。 13. D 解析: 要熟悉干电池的构成。锌为负极,石墨棒为正极。 14. D 解析: 反应物的温度越高,反应速率越快;反应物的浓度越大,反应速率越快。反应速率 越快,出现的反应现象就越快。D 组 实验的反应温度最高,c(Na2S2O3)、c(H2SO4)最大。

第二章

15. C 解析: 本题考查原电池工作原理及考生解决新情境中实际问题的能力。该电池的负极是 锂,氧化剂水在正极上得到电子生成氢气,又电解质是 LiOH,故 A、B、D 项正确;原电池中正极带负电, - OH 向负极移动,C 项错误。 - 2+ 16. (1)太阳 化学 催化剂 化学 电 H—O 吸热 (2)负 流出 (3)锌 2Zn-4e ===2Zn 解析: 科学家利用太阳能使海水分解,所以是太阳能转变为化学能;生成的氢气用于燃料电池时 是把化学能转变为电能。A 极是失去电子发生氧化反应的电极,所以 A 极是负极,电子从该极流出。 + - 17. (1)没有 锌片 2H +2e ===H2↑ -1 -1 (2)c(H2SO4)=1 mol·L ,c(ZnSO4)=1 mol·L

解析: 铜片插入稀硫酸中时,二者不反应,没有气泡产生, 但当把铜片和锌片用导线相连插入稀 + - 硫酸中时,会构成原电池,铜作为原电池正极,电极反应为 2H +2e ===H2↑,锌作为原电池负极,电极 - 2+ + 2+ 反应为 Zn-2e ===Zn ,电池总反应为 Zn+2H ===Zn +H2↑。当收集到 11.2 L H2(标准状况),即 0.5 mol -1 0.5 L×2 mol·L -0.5 mol H2 时,消耗的 H2SO4 为 0.5 mol,生成的 ZnSO4 为 0.5 mol,c(H2SO4)= =1 0.5 L 0.5 mol -1 -1 mol·L ,c(ZnSO4)= =1 mol·L 。 0.5 L 2+ 2+ 18. (1)②④ (2)Ni(OH)2 和 Cd(OH)2 能溶于酸性溶液产生有毒的 Ni 和 Cd 解析: (1)放电时 Cd 作负极,发生氧化反应生成 Cd(OH)2;而充电时 Cd(OH)2 发生还原反应重新生成 Cd。 (2)物质以离子的形式存在,植物最容易吸收。从镍镉所对应的化合物的水溶性这一角度去分析,因 2+ 2+ 在酸性土壤中 Ni(OH)2 和 Cd(OH)2 易溶解变成 Ni 和 Cd ,被植物吸收,造成污染。 19. (1)> < (2)吸收 236 解 析: (1)物质熔化时需断键,断键需吸收能量,而键能越大的物质,断键所吸收能量越大,熔点 越高。 (2)2 mol H2 反应,需 1 mol SiCl4,则断裂 4 mol Si—Cl 键和 2 mol H—H 键,同时生成 1 mol Si 和 4 mol HCl,则形成 2 mol Si—Si 键和 4 mol H—Cl 键。所以吸收能量为 360 kJ/mol×4 mol+436 kJ/mol×2 mol=2 312 kJ,而放出能量为 176 kJ/mol×2 mol+431 kJ/mol×4 mol=2 076 kJ,则整个 过程能量变化为 2 312 kJ-2 076 kJ=+236 kJ。 -1 -1 20. (1)4A+5B 6C+4D (2)0.1 mol ·L ·min AC 解析: (1)达到平衡时 A、B、C、D 改变的物质的量分别为 0.8 mol、1.0 mol、1.2 mol、0.8 mol, 且 A、B 的物质的量减少,应为反应物;C、D 的物质的量增加,应为生成物。故反应的化学方程式为 4A+ 5B 6C+4D。 0.4 mol 2 L -1 -1 (2)前 2 min 时,v(A)= =0.1 mol·L ·min 。从图像看,2~3 min 时图像的斜率变大,说 2 min 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。故正确答案为 A、C 项。


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