高中化學(xué)人教版第二章化學(xué)反應(yīng)與能量單元測試 第二章測評

第二章測評(時間:90分鐘滿分:100分)第Ⅰ卷(選擇題共45分)一、選擇題(本題包括15小題,每小題3分,共45分。每小題只有一個選項符合題意)(g)+O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應(yīng)。下列敘述正確的是()A.催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率B.增大反應(yīng)體系的壓強,反應(yīng)速率一定增大C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間D.在t1、t2時刻,SO3(g)的濃度分別是c1、c2,則時間間隔t1~t2內(nèi),SO3(g)生成的平均速率為v=解析:催化劑可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,A項不正確;增大反應(yīng)體系壓強的方法有許多種,當(dāng)向反應(yīng)體系中充入無關(guān)氣體時,壓強增大,但反應(yīng)速率不變,B項不正確;降低溫度減慢反應(yīng)速率,達(dá)到平衡的時間增長,C項不正確;反應(yīng)速率就是用某一時間段內(nèi)濃度的變化值除以反應(yīng)時間,v(SO3)=,D項正確。答案:D2.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和限度的說法中,不正確的是()A.實驗室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反應(yīng)速率明顯加快B.在金屬鈉與足量水反應(yīng)中,增加水的量能加快反應(yīng)速率+O22SO3反應(yīng)中,SO2不能全部轉(zhuǎn)化為SO3D.實驗室用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)制取CO2,用碳酸鈣粉末比用塊狀碳酸鈣反應(yīng)要快解析:A項,添加催化劑,加快反應(yīng)速率;B項,水的量的多少不影響鈉與水的反應(yīng)速率;C項,可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底;D項,增大固體物質(zhì)的表面積能加快化學(xué)反應(yīng)速率。答案:B3.在溫度不變的條件下,在恒容的容器中進(jìn)行下列反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g),若N2O4的濃度由mol·L-1降到mol·L-1需要15s,那么N2O4的濃度由mol·L-1降到mol·L-1所需的反應(yīng)時間()A.等于5sB.等于10sC.大于10sD.小于10s解析:由題意可得:,t=10s,因為濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故所需時間大于10s。答案:C4.放熱的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計成原電池。下列反應(yīng)中能設(shè)計成原電池的是()(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)B.酸堿中和反應(yīng)C.灼熱的炭與CO2反應(yīng)與Cl2的燃燒反應(yīng)解析:A、C兩項是吸熱反應(yīng);B項雖是放熱反應(yīng),但不是氧化還原反應(yīng),不能提供電能;D項是放熱的氧化還原反應(yīng),能夠設(shè)計成原電池。答案:D5.下列說法中正確的是()A.鋅錳干電池是二次電池B.銅片、鋅片、導(dǎo)線和甜橙組成的水果電池,負(fù)極是銅片C.鉛蓄電池的放電過程,從能量轉(zhuǎn)換形式看是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.原電池工作時溶液中的陽離子向負(fù)極移動解析:鋅錳干電池是一次電池,A項錯誤;鋅比銅活潑,鋅作負(fù)極,B項錯誤;鉛蓄電池的放電過程,從能量轉(zhuǎn)換形式看是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,C項正確;原電池工作時溶液中的陽離子向正極移動,D項錯誤。答案:C6.已知一定溫度下,在2L的密閉容器中,合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的濃度數(shù)據(jù)如下:N2H2NH3起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol02s末各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol以氨氣來表示該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為()mol·L-1·s-1mol·L-1·s-1mol·L-1·s-1mol·L-1·s-1解析:2s末氨氣的濃度變化Δc==mol·L-1,由v=計算得,v(NH3)==mol·L-1·s-1,B項正確。答案:B7.下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)在反應(yīng)剛開始時,放出H2的反應(yīng)速率最大的是()選項金屬(粉末狀)及其物質(zhì)的量/mol酸的濃度及體積反應(yīng)溫度/℃AMg6mol·L-1硝酸10mL60BMg3mol·L-1鹽酸10mL60CFe3mol·L-1鹽酸10mL60DMg3mol·L-1硫酸10mL60解析:影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì),鎂的金屬活動性強于鐵,所以C項放出氫氣的反應(yīng)速率最小。A項,Mg與HNO3反應(yīng)不會產(chǎn)生氫氣,B、D兩項中只需比較c(H+)的大小即可,而鹽酸為一元強酸,硫酸為二元強酸,故相同濃度的鹽酸與硫酸,硫酸中的c(H+)大于鹽酸中的c(H+),D項符合題意。答案:D8.一定溫度下,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),達(dá)到平衡時,n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4?？s小體積,反應(yīng)再次達(dá)到平衡時,n(O2)=mol,n(SO3)=mol,此時SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是()mol molmol mol解析:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始/mol 2x 3x 4x轉(zhuǎn)化/mol y y平衡/mol 2x-y 3x- 4x+y解得:x=mol,y=mol,所以2x-y=mol。答案:A9.化學(xué)能與熱能、電能等能相互轉(zhuǎn)化。關(guān)于化學(xué)能與其他能量相互轉(zhuǎn)化的說法正確的是()圖Ⅰ圖ⅡA.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂與生成B.鋁熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量低C.圖Ⅰ所示的裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.圖Ⅱ所示的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)解析:舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量,新化學(xué)鍵形成吸收能量,所以化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂與生成,A項正確;鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高,B項錯誤;圖Ⅰ所示的裝置中沒有形成閉合回路,不能構(gòu)成原電池,因此不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?C項錯誤;圖Ⅱ所示的反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,為放熱反應(yīng),D項錯誤。答案:A10.一定條件下的密閉容器中,可逆反應(yīng)2A(g)B(g)+3C(g)在下列四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是()反應(yīng)速率ABCDv(A)=2v(A)=1v(A)=1v(A)=2v(B)=2v(B)=v(C)=v(C)=2解析:當(dāng)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,同一物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。選項A,v正(A)=2mol·L-1·min-1,將用逆反應(yīng)表示的v逆(B)=2mol·L-1·min-1進(jìn)行轉(zhuǎn)化,可得v逆(A)=4mol·L-1·min-1,v正(A)≠v逆(A);同理可計算出選項B、D中,v正(A)≠v逆(A),反應(yīng)均未達(dá)到平衡狀態(tài)。選項C,v正(A)=1mol·L-1·min-1,將v逆(C)=mol·L-1·min-1進(jìn)行轉(zhuǎn)化,可得v逆(A)=1mol·L-1·min-1,v正(A)=v逆(A),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案:C11.下圖為兩個原電池裝置圖,由此判斷下列說法錯誤的是()A.當(dāng)兩電池轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同時,生成和消耗Ni的物質(zhì)的量相同B.兩裝置工作時,鹽橋中的陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動C.由此可判斷能夠發(fā)生2Cr3++3Ni3Ni2++2Cr和Ni2++SnSn2++Ni的反應(yīng)D.由此可判斷Cr、Ni、Sn三種金屬的還原性強弱順序為Cr>Ni>Sn解析:甲池中Ni2+在正極得電子生成Ni,乙池中,Ni作負(fù)極,失電子生成Ni2+,A項正確;在原電池中陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動,B項正確;由此可判斷能夠發(fā)生3Ni2++2Cr2Cr3++3Ni和Sn2++NiNi2++Sn的反應(yīng),C項錯誤,D項正確。答案:C12.某實驗探究小組研究320K時N2O5的分解反應(yīng):2N2O54NO2+O2。如圖的坐標(biāo)曲線是該小組根據(jù)所給表格中的實驗探究數(shù)據(jù)繪制的。下列有關(guān)說法中正確的是()t/min01234c(N2O5)/(mol·L-1)c(O2)/(mol·L-1)0A.曲線Ⅰ是N2O5的變化曲線B.曲線Ⅱ是O2的變化曲線的濃度越大,反應(yīng)速率越大的濃度越大,反應(yīng)速率越大解析:結(jié)合表格中N2O5和O2的最初濃度值可知曲線Ⅰ、Ⅱ分別是O2、N2O5的變化曲線,A、B兩項錯誤;利用表格中數(shù)據(jù)可以計算,無論是用N2O5,還是用O2得出的反應(yīng)速率都隨反應(yīng)時間的增多而減小,而隨著反應(yīng)時間的增多N2O5的濃度減小,O2的濃度增大,故C項正確,D項錯誤。答案:C13.我國科學(xué)家發(fā)明的一種可控鋰水電池的工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A.電池工作時,鋰離子向正極移動B.有機電解質(zhì)可用水溶液代替C.電池總反應(yīng)為2Li+2H2O2LiOH+H2↑D.該裝置不僅可提供電能,還可得到清潔的氫氣解析:該原電池工作時,電解質(zhì)中的陽離子鋰離子會移向正極,故A項正確;由于金屬Li可以與水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣,但是與有機電解質(zhì)不反應(yīng),所以有機電解質(zhì)不可用水溶液代替,故B項錯誤;電池總反應(yīng)為2Li+2H2O2LiOH+H2↑,故C項正確;該原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,裝置不僅可提供電能,并且反應(yīng)產(chǎn)物是氫氣,能提供能源,故D項正確。答案:B14.已知:①1molH2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436kJ的能量;②1molI2蒸氣中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收151kJ的能量;③由H原子和I原子形成1molHI分子時釋放299kJ的能量。下列判斷不正確的是()蒸氣比H2分子穩(wěn)定molHI(g)發(fā)生分解反應(yīng)吸收11kJ熱量與NaOH的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)molH2(g)與molI2(g)完全反應(yīng)釋放出kJ熱量解析:選項A,H2分子共價鍵斷裂時吸收的熱量比I2分子共價鍵斷裂時吸收的熱量多,H2分子比I2穩(wěn)定,A選項錯誤。選項B,設(shè)反應(yīng)為2HI(g)H2(g)+I2(g),則吸收的熱量=2E(H—I)-E(H—H)-E(I—I)=2mol×299kJ·mol-1-1mol×436kJ·mol-1-1mol×151kJ·mol-1=11kJ。選項C,中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。選項D,根據(jù)選項B的計算可知正確。答案:A和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì),它們能緩緩地反應(yīng)生成N2和CO2,化學(xué)方程式為2NO+2CON2+2CO2,對此反應(yīng),下列敘述錯誤的是()A.使用正催化劑能加大反應(yīng)速率B.改變反應(yīng)物的壓強對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響C.冬天氣溫低,反應(yīng)速率降低,對人體危害更大D.無論外界條件怎樣改變,均對此化學(xué)反應(yīng)的速率無影響解析:加入正催化劑能加大反應(yīng)速率,A項正確;這是一個有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),增大壓強,氣體物質(zhì)濃度增大,反應(yīng)速率加大,減小壓強,氣體物質(zhì)濃度減小,反應(yīng)速率減小,B項正確;溫度低,反應(yīng)速率小,所以冬天不利于NO和CO的轉(zhuǎn)化,C項正確;改變反應(yīng)物的濃度、壓強、溫度均能改變該反應(yīng)的速率,D項錯誤。答案:D第Ⅱ卷(非選擇題共55分)二、非選擇題(本題包括5小題,共55分)16.(8分)恒溫恒容時,NO2和N2O4之間發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g),如圖所示。(1)曲線(填“X”或“Y”)表示NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。

(2)若升高溫度,則v(NO2)(填“增大”或“減小”)。

(3)若上述反應(yīng)在甲、乙兩個相同容器內(nèi)同時進(jìn)行,分別測得甲中v(NO2)=mol·L-1·min-1,乙中v(N2O4)=mol·L-1·min-1,則中反應(yīng)更快。

解析:由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比,從圖像中可推知:曲線Y表示NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。升高溫度,反應(yīng)速率增大。答案:(1)Y(2)增大(3)乙17.(12分)反應(yīng)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑的能量變化趨勢如圖所示:(1)該反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快,下列措施可行的是(填字母)。

A.改鐵片為鐵粉B.改稀硫酸為98%的濃硫酸C.升高溫度D.減小壓強(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池,銅為原電池某一極材料,則銅為(填“正”或“負(fù)”)極。銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象為,該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為,外電路中電子由(填“正”或“負(fù)”,下同)極向極移動。

解析:(1)據(jù)能量變化圖像可知該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)增大固體的表面積或升高溫度,反應(yīng)速率加快;適當(dāng)增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率也增大,但98%的濃硫酸能使鐵鈍化。(3)該反應(yīng)中鐵是還原劑,作負(fù)極,比鐵活動性差的銅應(yīng)作正極。銅片上,氫離子得到電子,電極反應(yīng)為2H++2e-H2↑,外電路電子由負(fù)極流向正極。答案:(1)放熱(2)AC(3)正產(chǎn)生無色氣泡2H++2e-H2↑負(fù)正18.(12分)能源是現(xiàn)代文明的原動力,通過化學(xué)方法可以使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化,從而開辟新能源和提高能源的利用率。(1)氫氣在燃燒時,放出大量熱,說明該反應(yīng)是熱反應(yīng),這是由于反應(yīng)物的總能量(填“大于”“小于”或“等于”,下同)生成物的總能量;從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)來看,是由于斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量形成產(chǎn)物的化學(xué)鍵放出的總能量。

(2)氫能被公認(rèn)為是21世紀(jì)代替礦物燃料的理想能源,g氫氣燃燒時放出286kJ熱量,而每千克汽油燃燒時放出的熱量為46000kJ。試據(jù)此分析氫氣作為能源代替汽油的優(yōu)勢:

。

(3)通過氫氣的燃燒反應(yīng),可以把氫氣中儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,如果將該氧化還原反應(yīng)設(shè)計成原電池裝置,就可以把氫氣中儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,如圖就是能夠?qū)崿F(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置,被稱為氫氧燃料電池。該電池的正極是(填“a電極”或“b電極”),該電極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型是。

解析:放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。由計算可知,每克氫氣燃燒放出的熱量比每克汽油燃燒放出的熱量多,且氫氣燃燒生成水,不產(chǎn)生污染物,是綠色清潔能源。燃料電池中,正極發(fā)生還原反應(yīng)。答案:(1)放大于小于(2)清潔能源,燃燒后無污染環(huán)境的物質(zhì)生成;單位質(zhì)量的H2燃燒時放出的熱量多(3)b電極還原反應(yīng)19.(12分)(1)在2L的密閉容器中放入4molN2O5,發(fā)生如下反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反應(yīng)至5min時,測得N2O5轉(zhuǎn)化了20%,則v(NO2)為;5min時,N2O5在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是。

(2)某溫度時,在一個2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空:①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

②若X、Y、Z均為氣體,2min時反應(yīng)達(dá)到平衡,此時體系內(nèi)壓強與開始時的壓強之比為。

③若X、Y、Z均為氣體,則達(dá)平衡時,容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始投料時(填“增大”“減小”或“相等”)。

解析:(1)由三段式可知轉(zhuǎn)化的N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的濃度分別為mol·L-1、mol·L-1、mol·L-1,5min時N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的濃度分別為mol·L-1、mol·L-1、mol·L-1,故