化学必修二第二章同步训练.docx
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化学必修二第二章同步训练
第二章化学反应与能量
第一节化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1.下列过程一定会放出能量的是()
A.液态水变为水蒸气B.氢原子结合成氢分子
C.固态碘升华D.水分解为氢气和氧气
2.物质之间发生化学反应时,一定发生变化的是()
A.颜色B.状态C.化学键D.原子核
3.下列说法中,不正确的是
A.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
B.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
C.能量变化是化学反应的基本特征之一
D.化学反应必然伴随能量变化
4.对于放热反应H2+Cl2
2HCl,下列说法正确的是(双选)()
A.产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
B.反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量
C.断开1molH—H键和1molCl—Cl键所吸收的总能量小于形成1molH—Cl键所放出的能量
D.HCl分解生成H2和Cl2的反应是吸热反应
5.等质量的固体硫和硫蒸汽分别在相同条件下完全燃烧,放出的热量()
A.前者多B.后者多C.两者相等D.无法比较
6.1.01×105Pa、25℃时,每1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的能量。
若同温同压下1molH2完全燃烧生成水蒸气,放出的能量()
A.大于285.8kJB.小于285.8kJC.等于285.8kJD.不能确定
7.关于化学反应与能量变化的认识,不正确的是()
A.反应物总能量与生成物总能量的相对大小,决定了化学反应放出能量还是吸收能量
B.化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
C.化学反应前后物质的总质量守恒,但是总能量却会有所增加或减少
D.化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化
8.下列说法正确的是()
A.物质发生化学反应都伴随着能量变化
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.凡是放热反应的发生均无需加热
D.凡是需要加热后才能发生的反应是吸热反应
9.已知反应:
2H2+O2=2H2O+能量,请填写下列表格中空白处的总能量值,并注明消耗还是放出。
有关键能:
H—H:
436kJ/molO—O:
496kJ/molH—O:
463kJ/mol
拆开化学键
形成化学键
能量变化
2molH2中的化学键
4molH—O键
4×463kJ—2×436kJ—496kJ=484kJ
1molO2中的化学键
10.根据对化学反应过程中能量变化的分析,解释为什么可燃物都有一定的着火点(即必须达到一定的温度才能燃烧起来)?
【能力与探究】
1.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质且可以相互转化,在一定条件下都可以和O2反应,该过程中的能量变化如图所示。
下列描述不正确的是()
A.相同条件下,石墨比金刚石稳定
B.石墨转化为金刚石的过程属于氧化还原反应
C.金刚石(或石墨)生成CO2的过程是放热反应
D.石墨转化为金刚石的能量变化主要是热能转化为化学能
2.已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是()
A.该反应为放热反应
B.该反应为吸热反应
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应只有在加热条件下才能进行
3.根据下表中所列数据计算,由H2与I2在一定条件下生成1molHI时的热效应是()
化学键
H—H
I—I
H—I
拆开吸收的能量/kJ·mol-1
436
150
299
A.放热287kJB.吸热287kJC.放热6kJD.吸热6kJ
4.在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下:
①
②
③
下列说法不正确的是
A.
①中反应物的能量低于产物的能量
B.②中断开H─H键吸收能量,生成H-Cl键放出能量
C.③中断开的化学键属
于非极性键
D.①、②、③中原子的稳定性均强于相应分子
5.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(填“>”或“<”,下同)31g红磷具有的能量。
(3)31g白磷完全燃烧释放出的能量31g红磷完全燃烧释放的能量。
6.下表中的数据是破坏物质中的1mol共价键所消耗的能量(kJ)
共价键
Cl—Cl
Br—Br
I—I
H—Cl
H—Br
H—I
H—H
能量(kJ)
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答:
(1)最稳定的氢化物是。
(2)I2+H2=2HI的反应是吸热反应还是放热反应?
,理由是
。
(3)相同条件下,Cl2、Br2、I2分别与H2反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是。
(4)若无上表的数据,你能正确回答出(3)吗?
答:
,你的根据是
。
二.化学能与热能的相互转化
【知识与方法】
1.“摇摇冰”是一种即饮即冷的饮料。
吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。
该化学物质可能是()
A.蔗糖B.氯化钠C.生石灰D.固体硝酸铵
2.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。
使用时拉动预留在外的拉线,使外层的两包物质接触反应,放出热量对内层熟食进行加热。
这两包物质最合适的是()
A.浓硫酸与水 B.生石灰与水 C.熟石灰与水 D.氯化钠与水
3.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()
A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于水
4.下列过程属吸热过程的是()
A.镁与盐酸反应放出氢气B.氢氧化钠与盐酸的反应
C.浓硫酸与蔗糖混合D.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应
5.关于吸热反应的说法正确的是()
A.凡需加热的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下就一定能发生
C.使用催化剂的反应是吸热反应D.吸热反应使得反应体系总能量升高
6.下列反应既属于氧化还原反应,又是放热反应的是()
A.铝片与盐酸的反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的碳与CO2的反应D.氢氧化钡与硫酸的反应
7.下列关于化学反应中热现象的说法不正确的是( )
①放热反应发生时不必加热;②化学反应一定有能量变化;
③吸热反应需要加热后才能发生,放热反应不加热就会发生;
④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关。
A.①②B.②③C.①③D.②④
8.能源与人类的生活和社会发展密切相关。
下列说法不正确的是()
A.用酒精代替汽油作汽车燃料B.氢气可能会成为人类的主要能源来源
C.在农村提倡利用沼气作生活燃料D.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
9.下列是用化学方程式表示的化学变化,请在每小题后的横线上注明能量的主要转化形式。
(1)Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag。
(2)2C2H2+5O2点燃4CO2+2H2O。
(3)6H2O+6CO2
C6H12O6+6O2。
(4)CaCO3高温CaO+CO2↑。
10.“热敷袋”内含有的主要有效成分之一是铁粉。
“热敷袋”的使用方法是:
打开包装,用手轻轻揉搓几下,袋子便开始发热,温度可达近XX,持续很长一段时间。
使用完毕后,袋子中的粉末变为红棕色(生成了铁锈)。
请从化学反应与能量变化的角度解释铁粉用于“热敷袋”制作主要利用了
的性质。
11.某同学进行如下实验,检验化学反应中的能量变化。
实验中发现反应前后①中的温度升高而②中的温度降低,由此判断Al与盐酸的反应是________热反应,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是________热反应。
试写出①中反应的离子方程式:
___________________________。
【能力与探究】
1.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4C1O4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应。
其反应方程式可表示为:
,下列对此反应的叙述中错误的是()
A.上述反应属于分解反应
B.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
C.上述反应瞬间产生大量高温气体,推动航天飞机飞行
D.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
2.有下列物质:
①NaOH固体;②浓硫酸;③NH4NO3晶体;④CaO固体。
现将它们分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,结果U形管内红墨水的水面呈形如右图所示状态,判断加入的物质可能是()
A.①②③④B.①②④
C.②③④D.①②③
3.下图分别表示HCl、NaCl的形成过程
以下说法正确的是
A.
中步骤
和
的变化过程都会放出热量
B.用电子式表示HCl的形成过程:
C.HCl中含有共价键、NaCl中含有离子键
D.
和
的氯原子均得到1个电子达到8电子的稳定结构
4.己知化学反应2C(s)+O2(g)
2CO(g);2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)都是放热反应。
据此推断,下列说法不正确的是(其他条件相同)( )
A.12gC(s)所具有的能量一定高于28gCO(g)所具有的能量
B.56gCO(g)和32gO2(g)所具有的总能量大于88gCO2(g)所具有的总能量
C.12gC(s)和32gO2(g)所具有的总能量大于44gCO2(g)所具有的总能量
D.将一定质量的C燃烧,生成CO2(g)比生成CO(g)时放出的热量多
5.
(1)右图是等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末分别与足量的盐酸发生反应时的情景,产生CO2气体的体积较多的试管中加入的固体试剂是_________,当反应结束时,A、B两试管中消耗的盐酸的质量之比为__________。
(2)实验过程中我们还能感受到Na2CO3与盐酸反应时放热反应,
而NaHCO3与盐酸反应时表现为吸热。
在A、B两试管中的此反
应过程中,反应体系能量变化的总趋势分别对应于A_______,
B________。
(填写“I”或“II”)
III
第二节化学能与电能
一.化学能与电能的相互转化
【知识与方法】
1.下列设备工作时,将化学能转变为电能的是()
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
2.关于如图所示装置的叙述,正确的是()
A.铜是负极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原成氢气
3.下列关于甲、乙两装置(如右图所示)的叙述正确的是()
A.甲中铜片是正极
B.乙中铜片是负极
C.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
D.甲烧杯中,铜片上发生的电极反应
为Cu+2e-==Cu2+
4.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是()
A.镁B.铁C.铝D.铜
5.下列装置能够组成原电池的是( )
ABCD
6.两种金属A与B组成原电池时,A是正极。
下列推断正确的是( )
A.A的金属性强于BB.A电极上发生的反应是还原反应
C.电子由A电极经外电路流向B电极D.A在金属性活动顺序表中一定排在氢前面
7.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为负极。
X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()
A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X
8.a、b、c、d是四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下
实验
装置
现象
a极溶解,b极有气体产生
溶液中的SO42-移向b极
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A.a>b>c>dB.b>c>d>aC.d>a>b>cD.a>b>d>c
9.化学能转化为电能的关键是氧化还原反应。
原电池是一种的装置。
在原电池中,一般来说,较活泼的金属发生反应,是极,活泼性较差的金属极上发生反应,是极。
电子的流动方向是从极到极;电流方向是从极到极。
电解质溶液中阳离子向极移动,阴离子
向极移动。
10.某学习小组针对化学能转化为电能,进行如下实验:
(1)将锌片放入盛有稀硫酸溶液的烧杯中反应的离子方程式为:
Zn+2H+=Zn2++H2↑,烧杯中溶液温度会升高,说明该反应实现了化学能转化为_______能。
(2)往烧杯中再插入一铜片(注意不与锌片接触),观察到铜片上_________(填“有”或“没有”)气泡生成。
说明_______________,即铜不能失去电子,并把电子给溶液中的氢离子。
用导线将铜片和锌片连接,观察到铜片上_______(填“有”或“没有”)气泡生成。
说明溶液中的氢离子在铜片上得到了电子,即氢离子被还原为氢气,其过程通常表示为:
2H++2e-=H2↑。
同时看到,锌片溶解,其过程可表示为:
_____________________,即Zn被氧化为Zn2+。
(3)为了证实铜片上的电子是从锌片流向了铜片,在装置图中加入了一个电流表,发现电流表指针发生了偏转。
依据电流表指针偏转的方向,确定电子的流动方向是:
_________________。
这个装置实现了化学能向___________的转化。
若仍使锌片上发生氧化反应,则能够代替铜片的是__________________(填写序号)。
a.石墨棒b.镁条c.银片d.铝片
(4)在这个装置中,变化的总反应仍然是:
Zn+2H+=Zn2++H2↑。
同一氧化还原反应,因装置不同,能量转化的方式不同。
欲设计一电池,实现化学能向电能的转化,有两个必须的前提,从能量转化的角度看,一是要__________________________;从装置的条件看,需要有一个装置,这个装置要将_____________________________________________,用电器接在氧化反应与还原反应之间。
(5)若在(4)中所述原电池中铜片上收集到1.12L气体(标准状况),则理论上消耗金属锌的质量为_____________;反应中实际消耗的锌的质量大于该理论值,其原因可能为________________________________________________________________________。
【能力与探究】
1.下图为某原电池装置的示意图。
下列叙述中,正确的是
A.负极发生的反应是Zn-2e-=Zn2+
B.正极发生的是氧化反应
C.一段时间后,溶液的pH减小
D.一段时间后,铜片的质量增加
2.如图在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。
小心地向烧杯中央滴入硫酸铜溶液。
片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)( )
A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜
3.某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该原电池正确的组成是()
正极
负极
电解质溶液
A
Cu
Zn
HCl
B
Zn
Cu
CuSO4
C
Cu
Zn
CuSO4
D
Cu
Zn
ZnCl2
实验
记录
①Cu为正极,Zn为负极;
②Zn质量减少,Cu质量不变;
③SO
向Cu极移动;
④电子流方向是:
由Zn经导线流入Cu片;
⑤Zn电极发生还原反应;
⑥正极反应式:
Cu2++2e-=Cu
4.某实验兴趣小组按下图装置实验后,所记录内容合理的是
A.①④⑥B.②③④
C.①②⑤D.③⑤⑥
5.甲、乙两种金属,已知:
①甲的熔、沸点比乙的低;
②常温下,甲能与水反应放出氢气而乙不能;
③最高价氧化物对应的水化物碱性乙比甲的强;
④甲、乙作电极,稀硫酸为电解质溶液组成原电池,乙表面产生气泡。
以上能够说明甲比乙的金属性强的是
A.①②B.②④C.②③D.①③
6.下列叙述中,可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是()
A.甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能
B.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强
C.将甲、乙作电极组成原电池时,甲是负极
D.在氧化还原反应中,甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
7.锌-铜-稀硫酸组成的原电池,当导线中有1mol电子通过时,理论上两极的变化是( )
①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出lgH2 ④铜片上析出1molH2
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
8.有A、B两种金属分别与盐酸反应,产生氢气的速率相近。
请设计一套装置证明A、B两种金属的活动性强弱?
画出设计的装置图。
9.
(1)现有如下两个反应:
(A)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
①根据两反应本质判断,能设计成原电池的是。
(填“A”或“B”)
②如果不能,其原因是。
(2)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便完成下列反应。
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
1在右边方框内画出装置图。
②在图上注明电极材料及电解质溶液各是什么?
并标出电子流动方向。
正极为,
电极反应:
;
负极为,
电极反应:
。
10.结合下图,回答问题:
(1)在Ⅰ中,Fe为极(填“正”或“负”),被腐蚀(填“Fe”或“Zn”),
(2)在Ⅱ中,负极反应式为,电子由极移向极(填“Fe”或“Cu”),溶液中Cl-移向极(填“Fe”或“Cu”)。
(3)在Ⅱ中,酸是足量的。
若产生了标准状况下5.6×10-3L的气体,则转移mol电子。
(4)下列关于Ⅰ和Ⅱ的叙述正确的是
A.在Ⅰ和Ⅱ中,铁均是既是电极材料又是电极反应物
B.在Ⅰ和Ⅱ中,化学能均完全转化为电能
C.在Ⅱ中,电解质溶液既是离子导体又参与电极反应
二.发展中的化学电源
【知识与方法】
1.下列化学电池不易造成环境污染的是()
A.锂电池B.锌锰电池C.镍镉电池D.氢氧燃料电池
2.关于原电池的下列说法中错误的是( )
A.原电池中,正极发生氧化反应
B.原电池是氧化还原反应原理应用的一个例子
C.燃料电池的负极上发生反应的通常是可燃性气体
D.充电电池在充电时,将电能转化为化学能贮存在电池中
3.下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,石墨是负极
D.锌是负极,石墨是正极
4.2010年上海世博会,有千辆氢氧燃料电池车上路。
下列说法不正确的是( )
A.氢氧燃料电池工作时,发出淡蓝色火焰
B.氢氧燃料电池能量转换率比氢气直接燃烧高
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
5.使用氢氧燃料电池的公共汽车已在北京街头出现。
某种以30%KOH溶液为电解质的氢氧燃料电池在使用时的电极反应如下:
2H2+4OH--4e-===4H2OO2+2H2O+4e-===4OH-。
下列有关该氢氧燃料电池的说法中,正确的是()
点燃
A.H2在正极发生氧化反应
B.供电时的总反应为:
2H2+O2===2H2O
C.氢氧燃料电池中H2和O2燃烧放出的热量转变为电能
D.氢氧燃料电池不仅能量转化率高,而且产物是水,属于环境友好电池
6.实验室中制取氢气,最好的方法是()
A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌与浓硫酸反应
C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应
7.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.回收其中石墨电极
B.利用电池外壳的金属材料
C.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品
D.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
8.燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。
以H2为燃料时,产物为H2O;以CH4为燃料时,产物为H2O和CO2。
下列说法不正确的是(双选)()
A.H2、CH4在负极失去电子,发生氧化反应
B.从产物推断,两种燃料电池的氧化剂均为O2
C.燃料电池将化学能直接转变为电能,能量转化率高
D.分别将1molH2和1molCH4做燃料电池的燃料,转移的电子一样多
9.充电电池的特点是在放电时进行的反应,在充电时可以进行,使电池恢复到放电前的状态。
这样可以实现能转变为能(放电),再由能转变为能(充电)的循环,更加经济实用。
10.⑴燃料燃烧是一种剧烈的反应,利用原电池的工作原理能够将燃料和
(如O2)反应所放出的直接转变为。
⑵燃料电池是一种的、的发电装置。
⑶燃料电池如果以氢气为燃料时,产物为;以甲烷为燃料时,产物为和,燃料电池与干电池和蓄电池的主要差别在于反应物不是,而是用外加的设备,源源不断地提供和,使反应能连续进行。
11.氢气是未来理想的能源,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:
2H2O==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,断裂的化学键有________________,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氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:
A极:
H2+O2-==H2O+2e-;B极:
O2+4e-==2O2-则A极是电池的________极;电子从该极________(填“流入”或“流出”)。
【能力与探究】
1.汽车的启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应如下:
PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4↓+2H2O,根据此反应判断下列叙述中正确的是()
A.PbO2是电池的负极B.电子从Pb极流出
C.PbO2得电子,被氧化D.电池放电时,溶液酸性增强
2.航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。
氢氧燃料电池有酸式和碱式
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- 化学 必修 第二 同步 训练