人教版高中化学必修二第二章《化学反应和能量》单元检测题解析版.docx
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人教版高中化学必修二第二章《化学反应和能量》单元检测题解析版
《化学反应与能量》单元检测题
一、单选题
1.某可逆反应达到平衡状态时,下列说法不正确的是( )
A.正反应和逆反应同时进行,两者速率相等
B.反应混合物的组成比例不会因时间而改变
C.反应物和生成物同时存在,其浓度不再改变
D.反应物和生成物的物质的量一定相等
2.有关能源的说法不正确的是( )
A.煤、石油、天然气均为化石能源
B.化石能源属不可再生能源
C.氢能是可再生能源
D.氢能、核能均为无污染的高效能源
3.100mL6mol·L-1硫酸溶液与过量锌粒反应,一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可采取的措施是( )
A.加入少量碳酸钠粉末
B.加入少量硫酸铜溶液
C.加入适量NaCl溶液
D.加热
4.已知反应X+2Y
2Z(X、Y、Z都为气体)。
把amolX和bmolY充入密闭容器中,达到平衡时,X和Y的物质的量之和与Z的物质的量相等,则Y的转化率为( )
A.
×100%B.
×100%
C.
×100%D.
×100%
5.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
6.已知反应Na2SO4·10H2O
Na2SO4·nH2O+(10-n)H2O。
有人将装有芒硝(Na2SO4·10H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热使室内保持低温度,晚上把白天所蓄热量放出,使室内保持温暖。
以下说法不正确的是( )
A.白天将太阳能转化为化学能
B.白天将化学能转化为太阳能
C.晚上将化学能转化为热能
D.晚上发生的是放热反应
7.氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。
在反应过程中,破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是( )
A.Q1+Q2<2Q3B.Q1+Q2>Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2>2Q3
8.关于化学电源的叙述中错误的是( )
A.化学电源是根据原电池的工作原理设计的
B.在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应
C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵
D.氢氧燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源
9.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol·L-1·s-1
B.10s后,该反应停止进行
C.反应的化学方程式为2X(g)+Y(g)
2Z(g)
D.0~10s的时间内的平均反应速率:
v(X)=v(Y)=0.0395mol·L-1·s-1
10.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
11.有甲、乙两个电极,用导线连接一个电流表,放入盛有丙溶液的烧杯中,电极乙的质量增加,则装置中可能的情况是( )
A.甲作负极,丙是硫酸铜溶液
B.甲作负极,丙是硫酸溶液
C.乙作负极,丙是硫酸铜溶液
D.乙作正极,丙是硫酸溶液
12.关于下图所示装置,下列叙述中正确的是( )
A.铜是负极,锌片上有气泡产生
B.锌片逐渐减轻,铜片逐渐增重
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面得电子被还原
13.已知金属锈蚀的原理是在潮湿空气中金属表面形成水膜,金属与杂质和水膜中溶解的电解质组成原电池,从而使金属锈蚀加快。
下列制品的镀层损坏后,金属腐蚀最快的是( )
A.镀铝塑扣B.食品罐头盒(镀锡铁盒)
C.白铁水桶(镀锌)D.镀银铜质奖章
二、填空题
14.铁及铁的化合物应用广泛,如氯化铁可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)氯化铁溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式是____________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)若将
(1)中的反应设计成原电池,可用________作负极,________作正极,____________作电解质溶液。
(3)负极反应式是_______________________________________________________________,
正极反应式是________________________________________________________________。
15.如图所示,把试管小心地放入盛有(20℃)碳酸饮料的烧杯中,试管中开始放入适量饱和硫酸铜溶液,再用滴管滴加5mL浓硫酸于试管中,试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是__________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试管中破坏化学键的类型是________,形成的化学键类型是________。
(4)写出有关现象的化学方程式___________________________________________________。
(5)由实验推知,反应所得溶液的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)浓硫酸和饱和硫酸铜溶液的总能量。
三、实验题
16.探究在常温下氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量变化的实验方案和实验步骤如图所示,根据下面的实验方案和步骤回答下列问题:
下表是某学生根据上述实验方案和步骤列表整理的实验事实和结论:
(1)请你根据实验现象得出相应的实验结论填入上表中。
(2)用化学方程式表示上述反应为________________________________________________。
17.按照下图所示的操作步骤,完成Ba(OH)2·8H2O与氯化铵晶体反应的实验。
回答下列问题
(1)实验过程中观察到的现象是__________________________________________________。
(2)写出该反应的化学方程式____________________________________________________。
(3)该反应是放热反应还是吸热反应________。
四、计算题
18.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)
2C(g)。
若经2s时测得C的浓度为0.6mol·L-1,填写下列空白:
(1)用物质A表示反应的平均速率为。
(2)用物质B表示反应的平均速率为。
(3)2s时物质A的转化率为。
(4)2s时物质B的体积分数为。
19.将一定量的二氧化硫和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应2SO2+O2
2SO3。
反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量氢氧化钠溶液,气体体积减小了21.28L;再将剩余气体通过一种碱性溶液吸收氧气,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。
(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)__________________。
a.二氧化硫和三氧化硫浓度相等
b.三氧化硫百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.三氧化硫的生成速率与二氧化硫的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)求该反应达到平衡时,消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比。
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的氯化钡溶液中,生成沉淀的质量是多少?
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】D
【解析】可逆反应达到平衡状态时,v正=v逆≠0,各组分的含量保持不变,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应物和生成物的物质的量不一定相等。
2.【答案】D
【解析】煤、石油、天然气均为化石能源,不可再生;氢能是可再生、无污染能源;核能能产生核辐射。
3.【答案】C
【解析】加入少量碳酸钠粉末,消耗硫酸,生成氢气的总量减少,A项错误;加入少量的硫酸铜溶液,锌置换出铜,形成原电池,加快反应速率,B项错误;加入适量NaCl溶液,氢离子浓度减小,反应速率减小,不影响生成氢气的总量,C项正确;温度升高,反应速率增大,D项错误。
4.【答案】B
【解析】三行分析法:
分别列出起始量、转化量和平衡量。
设反应达平衡时消耗Y物质的量为x
X + 2Y
2Z
起始量/molab0
转化量/mol
xx
平衡量/mola-
b-xx
依题意可得:
+(b-x)=x
x=
mol
Y的转化率=
×100%。
5.【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。
6.【答案】B
【解析】白天吸收太阳能使Na2SO4·10H2O分解,即太阳能转化为化学能,晚上,Na2SO4·nH2O与(10-n)H2O作用形成Na2SO4·10H2O放出热量,即化学能转化为热能。
7.【答案】A
【解析】由于氯气和氢气反应生成氯化氢要释放能量,根据Cl2+H2===2HCl可知,Q1+Q2<2Q3。
8.【答案】C
【解析】镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重的污染。
9.【答案】D
【解析】10s内,用Z表示的反应速率为v(Z)=
=0.079mol·L-1·s-1,A项错误;由图可知,10s后,该反应达到平衡状态,化学平衡状态是动态平衡,v正=v逆≠0,B项错误;由图像可以看出,随反应进行X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增大,所以X、Y是反应物,Z是生成物,10s后X、Y、Z的物质的量为定值,不为0,反应是可逆反应,且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=(1.20-0.41)mol∶(1.00-0.21)mol∶1.58mol=1∶1∶2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,故反应化学方程式为X(g)+Y(g)
2Z(g),C项错误;0~10s的时间内的平均反应速率:
v(X)=v(Y)=
=0.0395mol·L-1·s-1,D项正确。
10.【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。
11.【答案】A
【解析】在该原电池中,电极乙的质量增加,可判断乙为原电池的正极,甲为原电池的负极,电解质溶液为硫酸铜溶液,不可能是硫酸。
12.【答案】D
【解析】在铜锌原电池中,活泼的金属锌为负极,失去电子,发生氧化反应,锌片质量逐渐减少;铜极为正极,溶液中氢离子在正极上得到电子被还原,放出氢气,铜片质量不变;在其外电路中,电子的流向是由负极(锌片)沿导线流向正极(铜片),而电流的方向与电子的流向相反,即由正极(铜片)流向负极(锌片)。
13.【答案】B
【解析】在构成原电池反应中,被腐蚀的是较活泼的作负极的金属,根据金属活动顺序表,锌、铝比铁较活泼,铁比锡、铜比银较活泼,而铁比铜活泼,镀锡铁盒镀层破坏后腐蚀最快。
14.【答案】
(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)铜 石墨(答案合理即可) 氯化铁溶液
(3)Cu-2e-===Cu2+ 2Fe3++2e-===2Fe2+
【解析】根据电池反应方程式设计原电池:
关键是根据化合价的变化确定原电池的负极和电解质溶液。
该原电池的总反应可分为两个电极反应,负极:
Cu-2e-===Cu2+,正极:
2Fe3++2e-===2Fe2+。
铜作负极,活动性比铜弱的金属或导电非金属作正极,氯化铁溶液为电解质溶液。
15.【答案】
(1)烧杯中有大量气泡冒出,小试管中析出固体
(2)浓硫酸溶于饱和硫酸铜溶液放热,饮料的温度升高,碳酸分解,二氧化碳溶解度降低而逸出,饱和硫酸铜溶液因浓硫酸吸水而析出硫酸铜晶体
(3)共价键 离子键、共价键
(4)H2CO3===H2O+CO2↑
(5)小于
【解析】浓硫酸稀释放出大量的热,烧杯中碳酸饮料温度升高,促进碳酸分解,有二氧化碳气泡逸出,碳酸中的共价键被破坏,同时有生成物水和二氧化碳中共价键的形成。
浓硫酸吸水,使饱和硫酸铜溶液中析出晶体,从而有硫酸铜中离子键的形成。
16.【答案】
(1)
(2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
【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,反应过程中体系的温度降低,烧杯下的玻璃片与烧杯底粘结在一起。
加热后玻璃片与烧杯脱离,反应后的混合物由于有水生成而成糊状。
17.【答案】
(1)有刺激性气味气体产生,用手摸烧杯底部有冰凉感觉,用手拿起烧杯,玻璃片粘结到烧杯的底部,烧杯内反应物成糊状
(2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
(3)吸热反应
【解析】该实验中的氢氧化钡与氯化铵都为固体,二者混合时要用玻璃棒迅速搅拌,使其充分接触发生反应
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O,该反应为复分解反应。
反应过程中有刺激性气味的氨气放出;由于该反应为吸热反应,玻璃片温度降低,使玻璃片上的水结冰与烧杯黏结;烧杯内的混合物因有水生成且在玻璃棒的搅拌下而呈糊状。
18.【答案】
(1)0.3mol·L-1·s-1
(2)0.15mol·L-1·s-1
(3)30% (4)25.9%
【解析】
(1)v(A)=
=0.3mol·L-1·s-1。
(2)v(B)=
=0.15mol·L-1·s-1。
(3)A的转化率为
×100%=30%。
(4)B的体积分数=
×100%≈25.9%。
19.【答案】
(1)bc
(2)94.7% (3)10.5g
【解析】
(1)二氧化硫和三氧化硫浓度不再变化(不是两者浓度相等)时,反应达到平衡;该反应前后气体的物质的量发生改变,气体的压强不变时,反应达到平衡;三氧化硫的生成与二氧化硫的消耗表明的都是正反应,无法判断反应达到平衡状态;由于气体的体积不变,质量守恒,故不论反应是否达到平衡,混合气体的密度都保持不变,密度保持不变,无法判断反应达到平衡状态。
(2)消耗氧气的物质的量为0.7mol-
=0.45mol,则消耗的n(SO2)=生成的n(SO3)=0.45mol×2=0.9mol。
反应后二氧化硫与三氧化硫的物质的量之和为
=0.95mol,即为反应前的二氧化硫的物质的量,反应达到平衡时,二氧化硫的转化率=
×100%≈94.7%。
(3)二氧化硫与氯化钡溶液不反应。
生成的沉淀为硫酸钡,由SO3+H2O+BaCl2===BaSO4↓+2HCl可知,n(BaSO4)=n(SO3)=0.9mol×5%=0.045mol,m(BaSO4)=0.045mol×233g·mol-1≈10.5g。
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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