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
《化学反应与能量》单元检测题
一、单选题
1.常温下,增大压强对下列反应的速率无影响的是( )
A.CO2(g)+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
B.H2+I2
2HI
C.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
D.N2+3H2
2NH3
2.如图所示,对于某可逆反应中某一反应物从开始O点到达到平衡状态C点的过程的浓度变化情况。
下列有关说法正确的是( )
A.此可逆反应为A
B+C
B.反应过程中OA段的速率最快
C.反应过程中AB段的速率最快
D.反应过程中BC段的速率最快
3.下列叙述不正确的是( )
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.火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程
D.火力发电时,化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应的过程,伴有能量的变化
4.可充电电池因其可以反复使用而深受广大消费者喜爱。
请你根据对可充电电池的理解,选出下列有关说法正确的是( )
A.放电时,把热能转化为电能
B.放电时,正极发生氧化反应
C.充电时,电池的负极发生还原反应
D.充电时,把化学能转化为电能
5.下面是有关各种形式能量的相互转化途径的叙述,其中错误的是( )
A.家庭液化气灶将化学能转变为热能
B.灯泡将电能全部转变为光能
C.光合作用将光能转变为化学能
D.太阳能电池将光能转变为电能
6.氢氧燃料电池常用于航天飞船,由电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水,其电极反应如下:
负极:
2H2+4OH--4e-===4H2O
正极:
O2+2H2O+4e-===4OH-
当得到1.8kg饮用水时,电池内转移电子的物质的量为( )
A.1.8molB.3.6molC.100molD.200mol
7.茫茫黑夜中,船标灯为航海员指明了方向。
航标灯的电源必须长效、稳定。
我国科技工作者研制出以铝合金、Pt—Fe合金网为电极材料的海水电池。
在这种电池中( )
①铝合金是阳极 ②铝合金是负极 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③B.②④C.①②D.①④
8.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
下列叙述不正确的是( )
A.放电时负极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2
B.放电时正极反应为FeO
+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-
C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
9.如图所示各装置中,不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)( )
A.
B.
C.
D.
10.一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)。
下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再发生变化
B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成nmolCO的同时生成nmolH2
D.1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键
11.下列说法正确的是( )
A.由于铜与稀硫酸不反应,将铜片和铁片紧靠在一起后浸入稀硫酸中,铜片表面仍无气泡
B.因为锌比铁活泼,当将两者相连后浸入稀硫酸中,锌片表面出现气泡
C.将铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面不会出现一层铁
D.为增强高压输电线的导电性,可以在铝导线束的中心加一根铜丝
12.欲使反应2A(g)
2B(g)+E(g)的正反应速率降低,应采取的措施是( )
A.增大压强B.升高温度C.减小A的浓度D.增大B的浓度
13.对于化学反应C(s)+O2(g)===CO2(g)来说,下列有关说法正确的是( )
A.增加固体碳的物质的量,化学反应速率会加快
B.升高温度,化学反应速率会加快
C.升高温度,化学反应速率会变慢
D.升高温度,固体碳能充分燃烧
二、填空题
14.已知断开甲烷(CH4)分子中的1molC—H键,需要吸收415kJ的能量。
(1)甲烷的电子式是________,结构式是________。
(2)形成1mol甲烷中的C—H键其能量变化是_____________________________________。
15.下图为铜锌原电池,请回答下列问题:
(1)铜片____________;锌片______________________________________________________。
(2)写出此时原电池的电极反应式:
正极____________,负极_______________________________________________________。
(3)在实际实验中,锌片上也有气泡产生(装置连接正常),其原因可能是__________________。
16.回答下列问题:
(1)原电池是一种把________转化为__________的装置。
在原电池中,较活泼的金属发生________反应,是________极,活动性较差的金属发生________反应,是________极。
(2)原电池可以直接将化学能转化为电能,原电池的本质是___________________________。
三、实验题
17.按照下图所示的操作步骤,完成铝与盐酸反应的实验。
回答下列问题:
(1)实验过程中观察到的实验现象是________________________________________________。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式________________________________________________。
(3)该反应是放热反应还是吸热反应________________________________________________。
四、计算题
18.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·L-1·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。
19.
(1)在反应A(g)+3B(g)===2C(g)中,若以物质A表示该反应的化学反应速率为0.2mol·L-1·min-1,则以物质B表示此反应的化学反应速率为mol·L-1·min-1。
(2)在2L的密闭容器中,充入2molN2和3molH2,在一定条件下发生反应,3s后测得N2的物质的量为1.9mol,则以H2的浓度变化表示的反应速率为。
(3)将10molA和5molB放入容积为10L的密闭容器中,某温度下发生反应:
3A(g)+B(g)
2C(g),在最初2s内,消耗A的平均速率为0.06mol·L-1·s-1,则在2s时,容器中有molA,此时C的物质的量浓度为。
20.将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)
2C(g)+2D(g),反应进行到10s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8mol,B的物质的量为0.6mol,C的物质的量为0.8mol。
(1)用C表示10s内反应的平均反应速率为________。
(2)反应前A的物质的量浓度是________。
(3)10s末,生成物D的浓度为________。
(4)A与B的平衡转化率之比为________。
(5)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),气体的密度变化是________。
(6)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”):
①降低温度____________;②增大A的浓度_________________________________________;
③恒容下充入氖气____________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】对于有气体参加或生成的反应体系,增大压强,气体的浓度增大,化学反应速率增大;对于无气体参加或生成的反应体系,改变压强对其反应速率无影响。
2.【答案】C
【解析】由于图像所示的是某可逆反应中某一反应物从开始O点到达到平衡状态C点的过程中的浓度变化情况,此情况只能说明反应速率的快慢,并不能说明此反应的方程式是怎样的。
依据反应速率的含义及图示可知,浓度变化大且所用时间短的AB段的速率最快。
3.【答案】C
【解析】氢气不能从自然界中直接取得,是二次能源;电能也是二次能源,且使用方便、污染最小;以煤为原料,火力发电的能量转化过程为
。
4.【答案】C
【解析】充电电池的充电和放电是两个相反的过程。
放电时,把化学能转化为电能,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;充电时把电能转化为化学能,负极发生还原反应,而正极发生氧化反应。
5.【答案】B
【解析】灯泡除了将电能转变为光能之外,还转变为热能等其他形式的能。
6.【答案】D
【解析】由电池的正、负极反应可得出电池的总反应为2H2+O2===2H2O,每转移4mol电子,产生2molH2O,现n(H2O)=100mol,则转移电子的物质的量为2×100mol=200mol。
7.【答案】A
【解析】该电池中,较活泼的铝合金为负极,Pt—Fe合金网为正极,海水为电解液,负极上发生氧化反应。
8.【答案】C
【解析】①由高铁电池放电反应方程式可知,锌的化合价升高,失去电子发生氧化反应,锌为负极。
②高铁电池放电过程的总反应式与负极反应式[Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2]相减,可得其正极反应式FeO
+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-。
③由正极反应式可知,当放电时转移3mol电子时,则有1molK2FeO4被还原,同时产生5mol氢氧根离子,正极附近溶液的碱性增强。
9.【答案】D
【解析】原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行氧化还原反应。
对图示各个装置进行观察,发现只有D不能形成闭合回路,因此不能形成原电池。
10.【答案】C
【解析】A项,由于该反应前后气体体积改变,当体系的压强不再发生变化时,说明反应已达到化学平衡状态;B项,CO的正反应速率等于其逆反应速率,说明反应已达到化学平衡状态;C项,生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行,没有表示出正、逆反应速率的关系,不能说明反应已达化学平衡状态;D项,H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向,1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键,即消耗1molH2的同时消耗了1molH2O,可知H2的消耗量等于其生成量,说明反应已达到化学平衡状态。
11.【答案】C
【解析】铜片、铁片、锌硫酸可构成原电池,铜片表面出现气泡,A错;锌、铁、稀硫酸可构成原电池,在铁片表面产生气泡,B错;铜与三氯化铁反应只生成Cu2+和Fe2+,无铁单质析出,C正确;铝、铜、雨水能构成原电池,能加快铝的腐蚀,D错。
12.【答案】C
【解析】升高温度、增大压强、增大反应物的浓度等都可加快化学反应速率;降低温度、减小压强、减小反应物的浓度等都可减慢化学反应速率。
增大B的浓度,随着逆反应速率的增大,A的浓度增大,正反应速率也将增大。
13.【答案】B
【解析】增加固体碳的物质的量,不会加快化学反应速率;温度升高化学反应速率加快;氧气足量时,固体碳充分燃烧生成二氧化碳;氧气不足量时,固体碳燃烧不完全有一氧化碳生成。
14.【答案】
(1)
(2)放出1660kJ的能量
【解析】1mol甲烷中含有4molC—H键,形成1mol甲烷中的C—H键要放出4mol×415kJ·mol-1=1660kJ的能量。
15.【答案】
(1)有无色气泡产生 逐渐溶解
(2)2H++2e-===H2↑ Zn-2e-===Zn2+
(3)锌片含有杂质,杂质与锌形成原电池产生气泡
【解析】在铜锌原电池中,锌的活动性大于铜,锌为负极、铜为正极。
负极锌失去电子不断溶解,发生氧化反应,Zn-2e-===Zn2+;溶液中的氢离子,在正极铜上得到电子发生还原反应,2H++2e-===H2↑,正极铜上有氢气产生。
锌片不纯,可形成微小的原电池,在锌片表面也有气泡生成。
16.【答案】
(1)化学能 电能 氧化 负 还原 正
(2)氧化还原反应 电子的定向移动
【解析】原电池是把化学能转化为电能的装置,其本质是氧化还原反应中的电子转移。
在原电池中,较活泼的金属为原电池的负极,失去电子,发生氧化反应;活动性较差的金属或导电非金属为原电池的正极。
17.【答案】
(1)加入盐酸产生大量气泡,温度计指示温度升高
(2)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(3)放热反应
【解析】铝与盐酸反应产生大量气泡,由于该反应是放热反应,温度计指示的温度升高。
18.【答案】
(1)60% > =
(2)0.070 0.0015(3)0.200
【解析】
(1)分析表格中的数据可以看出,c(NO2)在60s后不变,反应达到平衡状态,由N2O4
2NO2可知,生成0.120molNO2消耗0.060molN2O4,达到平衡时N2O4的转化率=0.060mol·L-1÷0.100mol·L-1×100%=60%;c3=0.040mol·L-1,c2=0.100mol·L-1,c3>c2,a=b=0.040mol·L-1。
(2)c1=0.100mol·L-1-0.060mol·L-1÷2=0.070mol·L-1,
在0~20s内N2O4的平均反应速率为0.030mol·L-1÷20s=0.0015mol·L-1·s-1。
(3)在相同的情况下最初向该容器内充入的是二氧化氮气体,要达到上述同样的平衡状态,二氧化氮的起始浓度为2×0.100mol·L-1=0.200mol·L-1。
19.【答案】
(1)0.6
(2)0.05mol·L-1·s-1(3)8.8 0.08mol·L-1
【解析】
(1)根据化学方程式中的计量数关系:
=
,v(B)=3v(A)=3×0.2mol·L-1·min-1=0.6mol·L-1·min-1。
(2)解法一:
3s内消耗的N2的物质的量为2mol-1.9mol=0.1mol,根据化学方程式N2+3H2
2NH3,可以计算出3s内消耗的H2的物质的量为0.3mol,根据化学反应速率的计算公式,v(H2)=
=0.05mol·L-1·s-1。
解法二:
先计算出用N2表示的化学反应速率:
v(N2)=
=
mol·L-1·s-1,再根据化学方程式的计量数关系,计算出用H2表示的化学反应速率:
v(H2)=3v(N2)=0.05mol·L-1·s-1。
则2s时,n(A)=0.88mol·L-1×10L=8.8mol,
c(C)=0.08mol·L-1。
20.【答案】
(1)0.04mol·L-1·s-1
(2)1.5mol·L-1
(3)0.4mol·L-1 (4)1∶1 (5)不变 不变
(6)①减小 ②增大 ③不变
【解析】 3A(g)+B(g)
2C(g)+2D(g)
起始/mol:
ab00
转化/mol:
1.20.40.80.8
平衡/mol:
1.80.60.80.8
(1)v(C)=
=0.04mol·L-1·s-1。
(2)反应前,c(A)=
=1.5mol·L-1。
(3)10s末,c(D)=
=0.4mol·L-1。
(4)起始和平衡时n(A)∶n(B)=3∶1,故α(A)=α(B)。
(5)混合气体的质量和物质的量、容器的体积均不变化,故
r不变,ρ不变。
(6)恒容条件下充入稀有气体,反应速率不变。
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