人教版高中化学必修二第二章《化学反应与能量》单元检测题解析版Word格式文档下载.docx
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A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大
B.在使用过程中,电子由氧化银经外电路流向锌极
C.锌是负极,氧化银是正极
D.锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应
7.下列各项不能用于比较化学反应速率快慢的是( )
A.气体的体积变化B.颜色的深浅变化
C.焓变的大小D.反应的剧烈程度
8.有如图所示的两个原电池装置,下列说法不正确的是( )
A.A池中负极的电极反应为Mg-2e-===Mg2+
B.镁在A池中为负极,在B池中为正极
C.B池中电子的流向:
镁→铝
D.原电池工作一段时间后,A池溶液的氢离子浓度减小
9.人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。
下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是( )
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.催化剂a表面发生氧化反应
C.催化剂a附近酸性减弱
D.H+将在催化剂b的表面反应
10.下图是生活中常用的锌锰干电池的示意图,下列有关说法中不正确的是( )
A.电池内部含有电解质B.锌是负极,碳棒是正极
C.电池用完后可埋入土壤D.锌锰干电池属于一次电池
11.一定温度下,在某2L恒容密闭容器中加入纳米级氧化亚铜并通入0.1mol水(g),发生如下反应:
2H2O(g)
2H2(g)+O2(g) ΔH=+484kJ·
mol-1。
不同时间产生O2的物质的量见下表:
A.前20min内的平均反应速率v(H2O)=5×
10-5mol·
L-1·
min-1
B.达到平衡时,需要从外界吸收的能量为0.968kJ
C.增大水的浓度,可以改变待反应的限度
D.使用纳米级的氧化亚铜,可以增大平衡时氧气的体积分数
12.如图所示的装置,试管b中盛有水,气球a中盛有干燥的过氧化钠颗粒,U型管中注有浅红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口。
实验时将气球a中的过氧化钠抖落到试管b的水中,下列叙述的现象正确的是( )
A.U形管内红水褪色B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大膨胀D.U形管水位不变
13.下列说法中不正确的是( )
A.根据一次能源和二次能源的划分,氢气为二次能源
B.电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源
C.火力发电是化学能间接转化为电能的过程
D.火力发电是将化学能转化为电能的过程
14.下列对化学变化的本质特征认识正确的是( )
A.物质状态改变B.有新物质生成
C.物质颜色改变D.有气体放出
15.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.正极附近的硫酸根离子浓度逐渐增大B.正极有氧气逸出
C.电子通过导线由铜片流向锌片D.铜片上有氢气逸出
16.用锌棒、铁棒和硫酸铜溶液组成原电池,正极上发生的反应为( )
A.Fe-2e-===Fe2+B.Cu2++2e-===Cu
C.Fe-3e-===Fe3+D.Zn-2e-===Zn2+
17.下列不属于化石燃料的是( )
A.煤B.石油C.氢能D.天然气
18.制造太阳能电池需要高纯度的硅,工业上制取高纯度硅常用以下反应实现:
①Si(s)+3HCl(g)
SiHCl3(g)+H2(g)
②SiHCl3(g)+H2(g)
Si(s)+3HCl(g)
对以上两个反应的下列叙述错误的是( )
A.两个反应都是置换反应
B.反应①所需粗硅可通过反应:
SiO2+2C
Si+2CO↑来制备
C.两个反应都是氧化还原反应
D.两个反应互为可逆反应
二、填空题
19.恒容密闭容器发生反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)(正反应放热),下列状态中能表明该反应达到平衡状态的有________。
①氨气生成的速率与氨气分解的速率相等
②断开1个N—N键的同时有6个N—H键生成
③N2、H2、NH3的体积分数不再变化
④混合气体的总压强不变
⑤N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
⑥N2、H2、NH3的浓度相等
⑦混合气体的密度不变
⑧N2、H2、NH3的浓度不再变化
⑨混合气体的平均相对分子质量不变
⑩正反应放出的热量等于逆反应吸收的热量
20.某种燃料电池的工作原理示意如图所示,a、b均为惰性电极。
回答下列问题:
(1)使用时,空气从________(填“A”或“B”)口通入。
(2)假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH),a极的电极反应式为__________________________。
21.为了促进有利的化学反应、抑制有害的化学反应,需要通过控制反应条件来实现。
(1)改变化学反应速率可采用的措施有________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)改变化学反应限度可采用的措施有________________________________________
三、实验题
22.某研究性学习小组对原电池的构成及形成条件做如下探究性实验,请你对可能的现象作出推测,并作出合理的解释(尽可能用离子方程式表示)。
23.某同学在做原电池原理的实验时,有如下实验步骤:
①用导线将灵敏电流计的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接(如图1);
②把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中;
③把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中;
④用导线把锌片和铜片连接起来后,再平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图2)。
(1)实验步骤①中应观察到的现象是_______________________________________________。
(2)实验步骤②中应观察到的现象是_______________________________________________。
(3)实验步骤③中应观察到的现象是_______________________________________________。
(4)实验步骤④中应观察到的现象是_______________________________________________。
(5)通过实验步骤④该同学头脑中有了一个猜想(或假设),该猜想是____________________。
(6)为了证实该猜想,该同学又设计了第⑤步实验,请简要画出第⑤步实验的装置示意图。
24.在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·
8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约10g氯化铵晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。
试回答下列问题:
(1)写出反应的化学方程式:
___________________________________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_____________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是(答出三个或三个以上原因)________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(4)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热?
(答出两种方案)
①第一种方案是________________________________________________________________;
②第二种方案是_______________________________________________________________。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。
即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>
”或“<
”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)该反应在常温下就可进行,说明_______________________________________________。
四、计算题
25.断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ。
(1)1mol氮气完全反应生成氨气时的能量变化是多少?
(2)1mol氢气完全反应生成氨气时的能量变化是多少?
(不考虑可逆反应)
26.常温下,将amol氮气与bmol氢气的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,则a值为________。
(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中氨气体积分数为25%,平衡时氨气的物质的量为________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写最简整数比,下同)n始∶n平=________。
(4)原气体中a∶b=________。
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)=________。
(6)达到平衡时混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。
27.在100℃时,将0.100mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中,发生如下反应:
N2O4
2NO2,隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到下表:
(1)达到平衡时,N2O4的转化率为______________,表中c2________c3,a________b(填“>
”、“<
”或“=”)。
(2)20s时N2O4的浓度c1=________mol·
L-1,在0~20s内N2O4的平均反应速率为________mol·
s-1。
(3)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体,则要达到上述同样的平衡状态,二氧化氮的起始浓度是________mol·
L-1。
答案解析
1.【答案】B
【解析】加快化石燃料的开采与使用,只会加剧碳排放;
应用高效洁净的能源转换技术,将会有助于改善大气的状况。
使用易降解的生物农药,有助于改善我国的食品不安全状况。
有利于保护环境;
随着农用化学物质源源不断地、大量地向农田中输入,造成有害化学物质通过土壤和水体在生物体内富集,并且通过食物链进入到农作物和畜禽体内,导致食物污染,最终损害人体健康;
绿色食品是指少用或不用化肥和农药生产出来的食品。
田间焚烧秸秆污染环境,浪费资源,已成为影响人们日常生活的公害。
2.【答案】D
【解析】原电池的负极发生氧化反应,正极发生还原反应,在其外电路中,电子的流向是负极→正极,电流方向与电子流向正好相反。
3.【答案】A
【解析】醋酸逐渐凝固,说明NH4HCO3粉末和盐酸的反应吸收热量,导致醋酸的温度降低,NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应,A错误,D正确;
因反应为吸热反应,即吸收的热能转化为产物内部的能量,B正确;
因反应为吸热反应,则生成物的总能量大于反应物的总能量,C正确。
4.【答案】D
【解析】减少固体D的量,化学反应速率不变;
减少反应物B或生成物C的物质的量,化学反应速率减小;
增加反应物A或B的物质的量,浓度增大,化学反应速率增大;
充入氦气使压强增大,体积不变,各反应物的浓度不变,化学反应速率不变。
5.【答案】D
【解析】化学反应的本质:
反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成,前者吸收的总能量与后者放出的能量不同,因此化学反应中常伴有能量的变化。
物质变化过程中有能量变化,不一定有化学键的断裂与形成,如白炽灯工作时发光发热等。
6.【答案】C
【解析】该电池中,锌失去电子发生氧化反应,锌为负极,溶液中的氢氧根离子参与负极反应而被消耗,氢氧根离子浓度减小,负极区溶液的pH减小;
氧化银得到电子发生还原反应,氧化银为正极;
在其外电路中,电子由锌(负极)流出经外电路流向氧化银(正极)。
7.【答案】C
【解析】单位时间内气体体积的变化可以用于比较化学反应速率快慢,A项不符合题意;
用单位时间内颜色的深浅变化说明反应进行的快慢程度,可以用于比较化学反应速率快慢,B项不符合题意;
反应速率不同时,焓变可以相同,所以焓变的大小不能用于比较化学反应速率快慢,C项符合题意;
反应越剧烈,反应速率越快,能用于比较化学反应速率快慢,D项不符合题意。
8.【答案】C
【解析】由A池中的反应Mg+2H+===2Mg2++H2↑可知,镁是负极,负极反应式为Mg-2e-===Mg2+,铝是正极,溶液中的氢离子得到电子被还原为氢气,溶液中氢离子浓度逐渐减小。
由B池中的反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,铝是负极,镁是正极,在其外电路中,电子由铝(负极)经导线流向镁(正极)。
9.【答案】C
【解析】由题干知,反应物为CO2和H2O,一种产物为HCOOH,根据原子守恒,另一产物为O2,故电池总反应式为2CO2+2H2O===2HCOOH+O2,该过程是将太阳能转变为化学能,A正确;
根据电子的流向可知,催化剂a表面物质失去电子发生氧化反应,B正确;
催化剂a表面产生氢离子,酸性增强,C错;
由H+迁移的方向可知,H+迁移到b表面后发生反应,D正确。
10.【答案】C
【解析】在锌锰干电池中,活泼金属锌为负极,石墨碳棒为正极,内部的电解质是氯化铵。
锌锰干电池属于一次电池,不能反复充电放电。
通常干电池中含有重金属,随意丢弃能造成环境污染,废旧电池要分类回收。
11.【答案】D
【解析】用水的浓度变化表示的平均反应速率v(H2O)=0.0010mol×
2÷
2L÷
20min=5×
min-1;
达到平衡时,需要从外界吸收的能量为0.0020mol×
484kJ·
mol-1=0.968kJ;
增大水的浓度,条件改变(压强增大),其反应限度发生改变;
催化剂氧化亚铜只改变反应速率,不能改变化学反应限度,平衡时氧气的体积分数不变。
12.【答案】C
【解析】过氧化钠抖落到试管b的水中发生反应:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
该反应产生的氧气使气球a膨胀,放出的热量使锥形瓶中气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升。
13.【答案】D
【解析】火力发电是将化学能转化为热能再转化为机械能,然后转化为电能的过程。
14.【答案】B
【解析】化学变化的本质特征是其变化过程中有新物质生成。
物质改变状态(如液态水结冰)、改变颜色(如霓虹灯的颜色变化)、放出气体(如液氨挥发)等可能是物理变化。
15.【答案】D
【解析】在锌铜原电池中,溶液中阴离子(硫酸根离子)向负极(电极锌)移动,阳离子(氢离子)向正极(电极铜)移动;
氢离子在正极(铜片)上得电子被还原成氢气逸出;
在该原电池的外电路中,电子的流向是由负极(锌片)沿导线流向正极(铜片)。
16.【答案】B
【解析】根据两极金属相对活动性可确定锌为负极,铁为正极;
负极金属本身失去电子,发生氧化反应:
Zn-2e-===Zn2+;
溶液中的阳离子在正极上得电子,发生还原反应:
Cu2++2e-===Cu。
17.【答案】C
【解析】人类对能源的利用分三个时代,柴草能源时代,化石能源时代,多能源时代。
核能、太阳能、氢能属于多能源时代的主要能源。
故选C。
18.【答案】D
【解析】两个反应不在“同一条件下”进行,二者不是可逆反应;
两个反应都有单质参加和新单质生成,所以它们都是置换反应和氧化还原反应。
19.【答案】①③④⑧⑨⑩
【解析】①基本规律:
正反应速率和逆反应速率相等,或各组分的物质的量、体积分数、质量分数、浓度等不再变化时,反应达到平衡状态。
②该反应为体积变化的气体反应,容器内气体的总物质的量、气体的总压强、混合气体的平均相对分子质量等不再变化时,反应达到平衡状态。
③断开N—N键和生成N—H键表示的都是正反应,无法判断正反应速率和逆反应速率相等。
④混合气体的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度始终保持不变,无法判断反应是否达到平衡状态。
20.【答案】
(1)B
(2)CH3OH-6e-+8OH-===CO
+6H2O
【解析】由电子流动方向可知a为负极,b为正极,空气应从B口通入,容易写出总反应式和正极反应式,两者相减得出负极反应式。
21.【答案】
(1)改变反应物的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积及催化剂的合理使用等
(2)改变可逆反应体系的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)等
【解析】化学反应速率和化学反应限度的影响因素。
22.【答案】
【解析】原电池的形成条件:
①有活动性不同的两个电极,②两电极插入电解质溶液中,③两极用导线相连形成闭合回路,④相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
表中的①和②两组不能形成闭合电路;
⑥组两个电极相同;
⑦组两个电极都不能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应;
③④⑤⑧⑨符合形成原电池的条件。
23.【答案】
(1)电流表指针不偏转
(2)锌片上有气泡产生
(3)铜片上无气泡产生
(4)铜片上有大量气泡产生;
锌片溶解,没有气泡或有少量气泡
(5)有电子从锌经导线向铜片移动
(6)
24.【答案】
(1)Ba(OH)2·
8H2O+2NH4Cl===BaCl2+10H2O+2NH3↑
(2)使反应物充分混合,迅速发生反应
(3)①反应物未进行快速搅拌;
②玻璃片上滴加的水太多;
③氢氧化钡晶体已部分失水;
④环境温度太高;
⑤试剂用量太少;
⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)
(4)①在烧杯内的反应物中插入温度计,反应后温度计的示数下降,说明该反应是吸热反应
②用皮肤感受,感觉烧杯外壁很凉,说明该反应为吸热反应
(5)吸收 吸收 >
放出
(6)有的吸热反应不需要加热也可发生
【解析】氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是典型的吸热反应。
实验开始时要用玻璃棒迅速搅拌,其原因是使反应物充分混合,迅速发生反应。
由于温度降低,使玻璃片上的水结冰与烧杯粘结。
25.【答案】
(1)放出92kJ能量
(2)放出30.67kJ能量
【解析】
(1)1mol氮气能与3mol氢气反应生成2mol氨气,反应物化学键断裂吸收的总能量=1mol×
946kJ·
mol-1+3mol×
436kJ·
mol-1=2254kJ,
生成物化学键形成放出的总能量=2mol×
3×
391kJ·
mol-1=2346kJ,该反应放出的能量=2346kJ—2254kJ===92kJ。
(2)1mol氢气能与
mol氮气反应生成
mol氨气,
反应物化学键断裂吸收的总能量=
mol×
mol-1+1mol×
mol-1≈751.33kJ,
生成物化学键形成放出的总能量=
mol-1=782kJ,
该反应放出的能量=782kJ-751.33kJ=30.67kJ。
26.【答案】
(1)16
(2)8mol (3)5∶4 (4)2∶3(5)1∶2 (6)3∶3∶2
(1)设反应转化的N2的物质的量为x,由题意可知:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
n(始)/mol:
ab0
n(转)/mol:
x3x2x
n(余)/mol:
13b-3x6
由2x=6得x=3,a=13+3=16。
(2)平衡时n(NH3)=716.8L÷
22.4L·
mol-1×
25%=32mol×
25%=8mol。
(3)设反应过程中混合气体总物质的量减少y,则
2NH3(g) Δn
1mol3mol2mol2mol
8mol y
解得y=8mol,原混合气体总物质的量为716.8L÷
mol-1+8mol=40mol,原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40mol∶32mol=5∶4。
(4)a∶b=16mol∶(40-16)mol=2∶3。
(5)平衡时,氮气的转化率为
×
100%=25%,氢气的转化率为
100%=50%,故α(N2)∶α(H2)=1∶2。
(6)反应过程中各物质的物质的量如下:
起始/mol:
16240
转化/mol:
4128
平衡/mol:
12128
平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=12mol∶12mol∶8mol=3∶3∶2。
27.【答案】
(1)60% >
=
(2)0.070 0.0015(3)0.200
(1)分析
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