红对勾学年高中化学 第二章 化学反映与能量单元综合测试二 新人教版必修21.docx
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红对勾学年高中化学第二章化学反映与能量单元综合测试二新人教版必修21
单元综合测试二
时刻:
90分钟 总分值:
110分
第Ⅰ卷(选择题 共54分)
一、选择题(每题3分,共54分。
每题有1~2个正确选项)
1.以下图示转变为吸热反映的是( )
答案:
A
解析:
A中,反映物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反映;B中,N2和H2必需先吸收能量断裂旧化学键,再放出能量形成新化学键,由于放出能量大于吸收能量,故B为放热反映。
2.已知在相同状况下,同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。
以下说法正确的选项是( )
A.电解熔融的Al2O3能够制得金属铝和氧气,该反映是一个放出能量的反映
B.水分解产生氢气和氧气时放出能量
C.相同状况下,反映2SO2+O2===2SO3是一个放热反映,那么反映2SO3===2SO2+O2是一个吸热反映
D.氯化氢分解成氢气和氯气时能够放出能量
答案:
C
解析:
A中,电解熔融的Al2O3时,需要外界提供能量;B中,水分解产生H2和O2吸收能量;D中,2HCl===H2+Cl2需要吸收能量,且三个反映都属于分解反映,而分解反映都是吸热反映;C中,关于可逆反映:
2SO2+O22SO3,正反映和逆反映彼此对应,假设正反映是放热反映,那么逆反映必然是吸热反映,且放出和吸收热量必然相同。
3.化学反映限度的调控在工业生产和环保技术等方面取得了普遍的应用,若是设法提高化学反映的限度,下面的说法错误的选项是( )
A.能够节约原料和能源
B.能够提高产品的产量
C.能够提高经济效益
D.能够提高化学反映速度
答案:
D
解析:
化学反映的限度与反映速度之间没有直接关系,提高化学反映的限度,反映速度不必然增大,一样增大反映速度,化学反映的限度不必然能提高。
4.第十一届中国国际环保展览暨会议于2020年6月3日至6日在北京举行。
海外展商有包括美国、法国的23个国家和地域。
大会的主题是“节能减排,和谐进展。
”你以为以下行为中有悖于这一主题的是( )
A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少利用煤、石油等化石燃料
B.将煤进行气化处置,提高煤的综合利用效率
C.研究采煤、采油新技术,提高产量以知足工业生产的快速进展
D.实现资源的“3R”利用观,即:
减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复利用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)
答案:
C
解析:
化石燃料(以煤、石油、天然气为主的燃料)属于不可再生能源,且化石燃料的燃烧会产生大量污染物。
因此应尽可能提高化石燃料的利用率,而不能只专注于产量,故B正确,C错误,D正确。
开发新能源,寻觅替代品是一种较好的研究方向,A正确。
5.NH3和纯净的O2在必然条件下发生反映:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后,测得生成的H2O占混合气体体积的40%,那么以下表示此段时刻内该反映的平均速度的式子中不正确的选项是( )
A.v(N2)=0.125mol/(L·min)
B.v(H2O)=0.375mol/(L·min)
C.v(O2)=0.225mol/(L·min)
D.v(NH3)=0.250mol/(L·min)
答案:
C
解析:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
4300
4x3x2x6x
4-4x3-3x2x6x
据题意,那么有
=0.4 解得x=0.5
那么4min内H2O的转变浓度为
Δc(H2O)=
=1.5mol/L
v(H2O)=
=0.375mol/(L·min),
再由各物质表示的速度之比等于各物质的化学计量数之比,可得其他各物质表示的反映速度别离为
v(N2)=0.125mol/(L·min),
v(NH3)=0.250mol/(L·min),
v(O2)=0.1875mol/(L·min)。
6.反映3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在温度和容积不变的条件下进行。
能说明反映达到平稳状态的表达是( )
A.容器内压强再也不转变
B.Fe3O4的物质的量不变
C.v(H2O)=v(H2)
D.反映再也不进行
答案:
B
解析:
所给反映为气体整体积不变的反映,不管是不是达到化学平稳,压强都不转变,A不能说明;Fe3O4的物质的量不变,即单位时刻内消耗Fe3O4与生成Fe3O4的物质的量相等,v正=v逆,说明反映已达到平稳状态;由于反映中H2O(g)和H2(g)化学计量数相等,反映平稳与否其反映速度都相等,故C不能说明;显然D中表达错误。
7.已知:
①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量,②1molI2蒸气中化学键断裂时需要吸收151kJ的能量,③由H原子和I原子形成1molHI分子时释放299kJ的能量。
以下判定不正确的选项是( )
A.I2蒸气比H2分子稳固
B.2molHI(g)发生分解反映吸收11kJ热量
C.HI与NaOH反映属于放热反映
D.0.5molH2(g)与0.5molI2(g)完全反映释放出5.5kJ热量
答案:
A
解析:
选项A,H2分子共价键断裂时吸收的热量比I2分子共价键断裂时吸收的热量多,H2分子比I2稳固,A选项错误;选项B,设反映为2HI(g)===H2(g)+I2(g),那么吸收的热量=2E(H—I)-E(H—H)-E(I-I)=2×299kJ·mol-1-436kJ·mol-1-151kJ·mol-1=11kJ;选项C,中和反映是放热反映;选项D,依照选项B的计算可知正确。
8.物质的量均为1mol的气体A2和B2放在1L的密闭容器中反映生成C,2min后,测得c(A2)=0.58mol·L-1,c(B2)=0.16mol·L-1,c(C)=0.84mol·L-1,那么C的分子式是( )
A.AB2B.A2B
C.A3B2D.A2B3
答案:
A
解析:
Δc(A2):
Δc(B2):
Δc(C)=1:
2:
2,A2、B2反映的化学方程式可表示为A2+2B2===2C。
因此C的化学式为AB2。
9.TiO2在光照射下可使水分解:
2H2O
2H2↑+O2↑,该进程类似植物的光合作用。
如图是光照射下TiO2分解水的装置示用意。
以下表达正确的选项是( )
A.该装置将光能转化为电能,同时也能转化为化学能
B.铂电极上发生的电极反映为氧化反映
C.该装置工作时,电流由TiO2电极经R流向铂电极
D.该装置工作时,TiO2电极周围溶液的pH变大
答案:
A
解析:
该装置光分解水是将光能转化为化学能,发生氧化还原反映,生成氢气和氧气,电子的转移通过R,又将化学能转化为电能;铂电极上生成氢气的反映为2H++2e-===H2↑,是还原反映;TiO2电极上生成氧气的反映为4OH--4e-===2H2O+O2↑。
因此,TiO2电极周围溶液的pH减小;电子由TiO2电极经R流向铂电极,电流方向正好相反。
10.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反映将化学能转变成电能的装置,电解质溶液是强碱溶液。
下面关于甲烷燃料电池的说法正确的选项是( )
A.负极反映式:
O2+2H2O+4e-===4OH-
B.负极反映式:
CH4+8OH--8e-===CO2+6H2O
C.随着放电的进行,溶液的pH不变
D.放电时溶液中的阴离子向负极移动
答案:
D
解析:
O2+2H2O+4e-===4OH-应为正极反映式。
燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱溶液中逸出,它将进一步反映转化成碳酸根,因此负极反映式为CH4+10OH--8e-===CO
+7H2O。
由于部份碱液和二氧化碳反映,因此溶液的pH将减小。
11.以下说法中不正确的选项是( )
①任何化学反映都伴有能量转变
②依照能量守恒定律,反映物的总能量等于生成物的总能量
③化石燃料在燃烧进程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
④煤转化为煤气后燃烧,能够提高燃烧效率
⑤等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量低于生成液态水所放出的热量
⑥等质量的硫蒸气和硫粉别离与氧气反映生成SO2气体,硫粉放出的热量多
A.①③⑤B.①②③④⑤⑥
C.②⑥D.②③④⑥
答案:
C
解析:
②错。
依照能量守恒原理,关于放热反映,反映物的总能量等于生成物总能量加上放出的热量;关于吸热反映,反映物总能量加上吸收的热量,等于生成物的能量。
⑤中生成水蒸气可理解为是先生成液态水再由液态水气化成水蒸气,因为水气化时是要吸收能量的,因此,生成水蒸气时放出的能量就比生成液态水时放出的能量要少;⑥中,硫蒸气可明白得为硫粉吸收热量后沸腾而来,因此,硫蒸气本身能量就比硫粉的能量要高。
12.为了探讨温度对化学反映速度的阻碍,以下实验方案可行的是( )
答案:
D
解析:
为了探讨温度对化学反映速度的阻碍,必需要操纵其他实验条件相同,才能得出正确答案。
13.以下对如下图装置实验现象的描述正确的选项是( )
a电极
b电极
X溶液
实验现象
A
石墨
石墨
CuCl2
a极质量增加,b极放出无色气体
B
石墨
Fe
KNO3
a极质量增加,b极放出无色气体
C
Cu
Fe
CuSO4
a极质量增加,b极质量减少
D
石墨
石墨
HCl
a、b极都放出无色气体
答案:
C
14.铜是人类熟悉并应用最先的金属之一,我国是最先利用铜器的国家之一。
铁与人类生活紧密相关,几乎无处不在,是地壳中含量仅次于铝的金属。
某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,设计了如下实验方案:
(1)将铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出
(2)铁、铜和氯气反映别离生成FeCl3和CuCl2
(3)足量的铁粉和铜粉与浓硫酸在加热条件下反映别离生成FeSO4和CuSO4
(4)将铜片置于FeCl3溶液中铜片慢慢溶解
(5)把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上无气泡产生,而铜片上有气泡产生
(6)把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上有气泡产生,而铜片上无气泡产生
以上实验方案设计合理的有( )
A.两种B.三种
C.四种D.五种
答案:
A
解析:
题中所述6种实验方案仅有
(1)和(5)能够证明铁的金属活动性比铜强。
而
(2)(3)(4)与证明铁、铜的金属活动性无关;(6)由于铁片常温下碰到浓硝酸钝化,而铜常温下与浓硝酸能够发生反映,故铜片上无气泡产生,而铁片上有气泡产生。
该现象仅是原电池的一个特例,不能证明铁、铜的金属活动性。
15.以下条件必然能使反映速度加速的是( )
①增加反映物的物质的量 ②升高温度 ③缩小反映容器的体积 ④加入生成物 ⑤加入MnO2
A.全数B.①②⑤
C.②D.②③
答案:
C
解析:
①假设反映物为固体,增加量,反映速度不必然加速;②必然加速跟物质状态无关;③加压对固态、液态没有阻碍;④加入的生成物假设是固体没有阻碍;⑤加入MnO2假设作催化剂,那么加速,假设不是催化剂,那么没有阻碍。
16.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反映为
Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2
以下有关该电池的说法不正确的选项是( )
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时,负极反映为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2
C.电池充电进程中,阴极周围溶液的pH降低
D.电池充电时,阳极反映为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O
答案:
C
解析:
因为放电时的反映中有氢氧化物生成,故电解质溶液是碱性溶液,因为铁的化合价升高,镍的化合价降低,故铁是负极,氧化镍是正极,故A和B均正确;充电时的阴极反映为Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-,故现在阴极周围的pH增大,故C不对;依照所给的放电时的电池反映可推知D正确。
17.0℃时,将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中,烧瓶内的气体慢慢变成红棕色:
N2O4(g)2NO2(g)。
以下结论不能说明上述反映在该条件下已经达到反映限度的是( )
①N2O4的消耗速度与NO2的生成速度之比为1:
2
②NO2的消耗速度与N2O4的消耗速度之比为2:
1
③烧瓶内气体的压强再也不转变
④烧瓶内气体的质量再也不转变
⑤NO2的物质的量浓度再也不改变
⑥烧瓶内气体的颜色再也不加深
⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量再也不转变
⑧烧瓶内气体的密度再也不转变
A.②③⑥⑦B.①④⑧
C.只有①④D.只有⑦⑧
答案:
B
解析:
①N2O4的消耗速度与NO2的生成速度均表示正反映速度,不能判定是不是已达平稳;④烧瓶内气体的质量是定值,烧瓶内气体的质量再也不转变,不能判定是不是已达平稳;⑧烧瓶的体积不变,且气体总质量不变,密度是定值,混合气体的密度再也不改变,不必然平稳。
应选B。
18.已知某条件下,合成氨反映的一些数据如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
1.03.00.2
0.61.81.0
0.41.21.4
当用氨气浓度的增加量来表示该反映的速度时,以下说法中,错误的选项是( )
A.2s末氨气的反映速度为0.4mol/(L·s)
B.前2s时刻内氨气的平均反映速度为0.4mol/(L·s)
C.前4s时刻内氨气的平均反映速度为0.3mol/(L·s)
D.2~4s时刻内氨气的平均反映速度为0.2mol/(L·s)
答案:
A
解析:
A项不符合平均反映速度的概念,2s末的速度是瞬时速度,在此题条件下是不能求解的;氨气在0~2s时刻内,浓度的增加值为1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L,故前2s内氨气的平均反映速度=0.8mol/L÷2s=0.4mol/(L·s),故B项正确;前4s内氨气的平均反映速度=(1.4-0.2)mol/L÷4s=0.3mol/(L·s),故C项正确;2s~4s时刻内氨气的平均反映速度=(1.4-1.0)mol/L÷(4-2)s=0.2mol/(L·s),故D项正确。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题(共56分)
19.工业合成氨反映:
N2+3H22NH3是一个放热的可逆反映,反映条件是高温、高压,而且需要适合的催化剂。
已知形成1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键放出能量别离为436kJ、391kJ、946kJ。
那么:
(1)假设1molN2完全反映生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ。
(2)若是将1molN2和3molH2混合,使其充分反映,放出的热量总小于上述数值,其缘故是________________________。
(3)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,反映通过10min后,生成10molNH3,那么用N2表示的化学反映速度为________mol·L-1·min-1。
(4)必然条件下,当合成氨的反映达到化学平稳时,以下说法正确的选项是________。
a.正反映速度和逆反映速度相等
b.正反映速度最大,逆反映速度为0
c.N2的转化率达到最大值
d.N2和H2的浓度相等
e.N2、H2和NH3的体积分数相等
f.反映达到最大限度
答案:
(1)放出 92
(2)该反映是可逆反映,1molN2和3molH2不能完全反映,因此放出能量老是小于92kJ
(3)0.25 (4)acf
解析:
(1)反映的化学方程式为3H2+N22NH3,若是1molN2完全反映必有3molH2反映,生成2molNH3。
拆开3molH—H键和1molN≡N键需要吸收的能量为436kJ×3+946kJ=2254kJ,可是生成2molNH3即生成6molN—H键可放出热量391kJ×6=2346kJ,总的结果是放出能量2346kJ-2254kJ=92kJ。
(2)该反映是可逆反映,1molN2和3molH2不能完全反映,因此放出的能量老是小于上述数值。
(3)Δc(NH3)=10mol÷2L=5mol·L-1,
v(NH3)=5mol·L-1÷10min=0.5mol·L-1·min-1,
v(N2)=0.25mol·L-1·min-1。
20.锌锰干电池是应用最普遍的电池之一。
其大体反映为
X极:
Zn-2e-===Zn2+
Y极:
2MnO2+2NH
+2e-===Mn2O3+2NH3+H2O
(1)X是电池的________(填“正”或“负”,下同)极,Y是电池的________极。
(2)该电池总反映的离子方程式为____________________
_________________________________________________。
(3)假设反映消耗16.25gZn,那么电池中转移电子的物质的量为________。
答案:
(1)负 正
(2)Zn+2MnO2+2NH
===Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
(3)0.5mol
21.据图回答以下问题:
(1)假设烧杯中溶液为稀硫酸,那么观看到的现象是__________________________,电流表指针________(填“偏转”或“不偏转”),两极反映式为:
正极___________________________________________;
负极_____________________________________。
(2)假设烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,那么负极为________(填Mg或Al),总反映方程式为________________________________。
(3)美国阿波罗宇宙飞船上利用了一种新型装置,其构造如以下图所示:
A、B两个电极均由多孔的碳块组成。
该电池的正极反映式为:
________________________________________________。
(4)若是将上述装置中通入的H2改成CH4气体,也能够组成一个原电池装置,电池的总反映方程式为CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O,那么该电池的负极反映式为____________________。
答案:
(1)镁慢慢溶解,铝上有气泡冒出 偏转
2H++2e-===H2↑
Mg-2e-===Mg2+
(2)Al 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)O2+2H2O+4e-===4OH-
(4)CH4+10OH--8e-===CO
+7H2O
解析:
(1)该装置形成原电池,Mg作负极,Al作正极,两极反映式为正极2H++2e-===H2↑,负极Mg-2e-===Mg2+,因此镁慢慢溶解,铝上有气泡冒出,电流表指针发生偏转。
(2)假设烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,尽管Mg比Al活泼,但Al能够与氢氧化钠溶液反映而Mg不反映,故Al作负极,总反映方程式确实是Al与氢氧化钠溶液的反映方程式,即2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(3)由题图知该装置为H2—O2—KOH燃料电池,正极反映式为O2+2H2O+4e-===4OH-。
(4)该电池的正极反映式为O2+2H2O+4e-===4OH-,用总反映式减正极反映式得负极反映式:
CH4+10OH--8e-===CO
+7H2O。
22.某同窗设计如下三个实验方案以探讨某反映是放热反映仍是吸热反映:
方案一:
如图1,在小烧杯里放一些除去氧化铝爱惜膜的铝片,然后向烧杯里加入10mL2mol·L-1稀硫酸,再插入一支温度计,温度计的温度由20℃慢慢升至75℃,随后,温度慢慢下降至30℃,最终停留在20℃。
方案二:
如图2,在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片,在烧杯里加入10mL2mol·L-1硫酸溶液,再向其中加入氢氧化钠溶液,片刻后提起烧杯,发觉小木片脱落下来。
方案三:
如图3,甲试管中发生某化学反映,实验前U形管红墨水液面相平,在化学反映进程中,通过U形管双侧红墨水液面高低判定某反映是吸热反映仍是放热反映。
序号
甲试管里发生反应的物质
U形管里红墨水液面
①
氧化钙与水
左低右高
②
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌)
?
③
铝片与烧碱溶液
左低右高
④
铜与浓硝酸
左低右高
依照上述实验回答相关问题:
(1)铝片与稀硫酸的反映是________(填“吸热”或“放热”)反映,写出该反映的离子方程式:
__________________________。
(2)方案一中,温度升至最大值后又下降的缘故是__________
_____________________________________________________。
(3)方案二中,小木片脱落的缘故是________,由此得出的结论是__________________。
(4)方案三中,若是甲试管里发生的反映是放热反映,那么U形管里红墨水液面:
左侧________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
(5)由方案三的现象得出结论:
①③④组物质发生的反映都是________(填“吸热”或“放热”)反映,若是放置较长时刻,可观看到U形管里的现象是______________。
(6)方案三实验②的U形管中的现象为________,说明反映物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。
答案:
(1)放热 2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)反映完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低
(3)蜡烛熔化 氢氧化钠与硫酸的反映放热
(4)低于 (5)放热 红墨水液面左右相平
(6)红墨水液面左高右低 小于
解析:
(1)依照温度计示数判定铝与稀硫酸反映是放热反映,金属与非氧化性酸反映,实质是金属与H+反映。
(2)当化学反映完成后,随着热量散失,烧杯里溶液的温度会降低。
(3)蜡烛受热熔化,小木片会脱落,由此推知氢氧化钠与硫酸发生的是放热反映。
(4)U形管里左右红墨水液面高低由左右管里气体压强的相对大小(外界大气压恒定)决定,当左管内气压大于右管内气压时,红墨水液面会左低右高,当左管内气压小于右管内气压时,红墨水液面显现左高右低。
(5)依照①③④现象推知,氧化钙与水反映、铝与氢氧化钠反映、铜与浓硝酸反映都是放热反映。
(6)氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合发生吸热反映,使锥形瓶里气体温度降低,气体压强小于外界大气压,使红墨水液面左高右低。
关于吸热反映,反映物的总能量小于生成物的总能量。
23.
(1)以下是用化学方程式表示的化学转变,请在每题后的横线上注明能量的转化形式。
①电池总反映Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag:
_______________________________________________。
②2C2H2+5O2
4CO2+2H2O:
__________________。
③6H2O+6CO2
C6H12O6(葡萄糖)+6O2:
__
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- 红对勾学年高中化学 第二章 化学反映与能量单元综合测试二 新人教版必修21 学年 高中化学 第二 化学 反映 能量 单元 综合测试 新人 必修 21