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）

必修二第二章 化学反应与能量单元检测题一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅2.合成氨反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)，其反应速率可以用v(N2)、v(H2)、v(NH3)表示，则下列关系正确的是()Av(H2)v(N2)v(NH3)Bv(N2)2v(NH3)Cv(H2)v(NH3)Dv(N2)3v(H2)3.糖生物电池是一种酶催化燃料电池(EFC)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是()A 该电池不宜在高温下工作B 该电池为酸性介质时的正极反应式为O24e4H=2H2OC 放电过程中，电池内阳离子向正极迁移D 该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料，完全氧化时负极反应式为C6H12O624e6H2O=6CO224H4.可逆反应X23Y22Z2在反应过程中，反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如下图所示，下列叙述正确的是()At1时，只有正方向反应Bt2时，反应未达到限度Ct2t3，正、逆反应速率相等Dt2t3，各物质的浓度相等5.下列图示的装置属于原电池的是()A B C D 6.恒容密闭容器中发生反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，下列状态中不能表明该反应达到平衡状态的是()A 断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍B 混合气体平均相对分子质量不再改变C 单位时间内消耗水与生成氢气的质量比为91D 混合气体的物质的量不再发生变化7.小明做完铜锌原电池(稀硫酸为电解质溶液)的实验后，得出的下列结论和认识中正确的是()A 构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B 由铜、锌作电极与稀硫酸溶液组成的原电池中铜是负极C 电子通过稀硫酸溶液由锌流向铜，通过溶液时被氢离子得到而放出氢气D 铜锌原电池工作时，溶液的酸性降低8.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示：其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可输出电能。该电池的总反应为PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列说法中正确的是()A 正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2B 放电过程中，Li向负极移动C 每转移0.1 mol电子，理论上生或20.7 g PbD 常温时，在正、负极间接上电流表或检流计，指针不偏转9.下列说法中不正确的是()A 普通干电池工作时将化学能转化为电能B 锌锰干电池中，锌电极是负极C 锌锰干电池属于一次电池D 锌锰干电池中，锌电极发生还原反应10.下列物质的变化过程中，化学键没有被破坏的是()A 冰融化为液态水B 氯化钠受热熔化C 氢氧化钠溶于水中D 氯化氢溶于水得到盐酸11.某同学根据离子反应方程式2Fe3Fe=3Fe2来设计原电池。下列设计方案中可行的是()A 电极材料为铁和锌，电解质溶液为氯化铁溶液B 电极材料为铁和铜，电解质溶液为硝酸铁溶液C 电极材料为铁和石墨，电解质溶液为氯化亚铁溶液D 电极材料为石墨，电解质溶液为氯化铁溶液12.在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应H2(g)I2(g)2HI(g)，下列说法正确的是()A 保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2，化学反应速率不变B 保持容器容积不变，向其中加入1 mol Ar，化学反应速率增大C 保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol Ar，化学反应速率不变D 保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，化学反应速率不变13.下列说法不正确的是()A 化学反应中常伴有能量的变化B 化学反应中一定有化学键的断裂与形成C 化学键断裂时吸收能量，化学键形成时放出能量D 伴有能量变化的过程中一定有化学键的变化14.已知反应CO2=CO2为放热反应，对该反应的下列说法正确的是()A 碳的能量一定高于二氧化碳B 氧气的能量一定高于二氧化碳C 碳和氧气的总能量一定高于二氧化碳的能量D 碳和氧气的能量一定低于二氧化碳的能量15.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是()A 化石能源物质内部蕴含着大量的能量B 绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来C 物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能，为人类所利用D 吸热反应没有利用价值二、填空题 16.回答下列问题：(1)下图是等质量的碳酸钠、碳酸氢钠粉末分别与足量的盐酸发生反应时的情景，产生二氧化碳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碳酸钠与盐酸反应时是放热反应，而碳酸氢钠与盐酸反应时表现为吸热。在A、B试管的反应过程中，反应体系的能量变化的总趋势分别对应于A为_，B为_(填“a”或“b”)。17.分析锌锰电池构造示意图，回答下列问题：(1)普通锌锰电池的构造如图(a)所示。该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。若电解质含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀。其主要原因是_。普通锌锰电池的缺点有_。_。(2)碱性锌锰电池的构造如图(b)所示。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_。18.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：2H2O2H2O2。制得的氢气可用于燃料电池。试完成下列问题：(1)太阳光分解海水时，实现了从_能转化为_能，二氧化钛作_。(2)生成的氢气，用于燃料电池时，实现_能转化为_能。水分解时，断裂的化学键有_键、分解海水的反应属于_(填“放热”或“吸热”)反应。(3)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：H2O22e=H2O；B极：O24e=2O2。则A极是电池的_极；电子从该极_(填“流入”或“流出”)。19.回答下列问题：(1)煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉的目的是_。(2)煤燃烧时，通入适当过量空气的原因是_。(3)煤燃烧时，应选择的炉膛材料是_，理由是_。(4)充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是_。20.回答下列问题：(1)燃煤发电是能量转换的过程，煤燃烧是由_能转化为_能，然后通过蒸汽，再转化为_能，最后通过发动机，转化为_能。(2)火力发电的缺点是_。三、实验题 21.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_。22.如图所示，把试管放入盛有25 饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中，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)写出有关反应的离子方程式：_。(4)由实验推知，氯化镁溶液和氢气的总能量_(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。四、计算题 23.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)13 mol，nt(NH3)6 mol，则a值为_。(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8 L(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ab_。(5)达到平衡时，N2和H2的转化率之比(N2)(H2)_。(6)达到平衡时混合气体中，n(N2)n(H2)n(NH3)_。答案解析1.【答案】C【解析】锌锰干电池中碳棒为正极，本身不参加电极反应；氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能；太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，而不是二氧化硅。2.【答案】C【解析】根据同一个化学反应中，各物质的反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比，v(N2)v(H2)v(NH3)132。3.【答案】D【解析】酶在高温下会失去活性，该电池不宜在高温下工作。该电池为酸性介质时，正极反应式为O24e4H=2H2O。该电池为碱性介质时，正极反应式为O24e2H2O=4OH；负极反应式为C6H12O636OH24e=6CO24H2O。4.【答案】C【解析】由图可知，在t1时可逆反应未达到平衡状态，正反应速率大于逆反应速率；t1t2正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大；t2时刻反应达到平衡状态(反应达到限度)，正反应速率与逆反应速率相等，t2t3为平衡状态，反应并没有停止，v正v逆，各物质的浓度不再发生变化，但不一定相等。5.【答案】C【解析】构成原电池的条件为两极为活动性不同的金属(或金属与石墨)、电解质溶液、导线连接或直接接触、构成闭合回路。其中缺少另一电极材料；中的酒精是非电解质；没有构成闭合回路，故不能构成原电池。6.【答案】C【解析】对于有固体参与的气体反应，在定容密闭容器内，混合气体的质量、密度、平均相对分子质量等不再变化时，反应达到平衡状态。断裂氢氧键速率与断裂氢氢键速率之比为21，说明正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡状态。反应中消耗水和生成氢气表示的都是正反应，无法判断正反应速率和逆反应速率相等。该反应前后气体的分子数不相等，混合气体的物质的量不再改变时，反应达到平衡状态。7.【答案】D【解析】构成原电池正极与负极的材料可以是活动性不同的两种金属，也可以是金属与导电的非金属。在铜、锌与稀硫酸组成的原电池中，由于锌的活动性大于铜，锌为负极，失去的电子沿导线流向正极，溶液中的氢离子在正极上得到电子发生还原反应，溶液的酸性降低。8.【答案】D【解析】正极发生还原反应，得到电子，故A错误；电解质溶液中阳离子向正极移动，故B错误；每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol Pb，为10.35 g，故C错误；依据题意“热激活”表明该电池应在加热的条件下工作，故常温下指针不偏转，D正确。9.【答案】D【解析】干电池工作时将化学能转化为电能，锌锰干电池中，锌电极是负极，发生氧化反应。10.【答案】A【解析】离子化合物(如氯化钠、氢氧化钠等)受热熔化时，化学键被破坏；电解质溶于水发生电离(如氯化氢、硫酸、氢氧化钠、氯化钠等)，其化学键被破坏。11.【答案】B【解析】该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Fe2e= Fe2，正极：2Fe32e=2Fe2。铁作负极，活动性比铁弱的金属或导电非金属作正极，电解质溶液中应含有铁离子(Fe3)。12.【答案】D【解析】恒温恒容时，充入与反应相关的气体，其浓度增大，化学反应速率增大；恒温恒容时，充入惰性气体，参加反应的气体浓度不变，化学反应速率不变。恒温恒压时，充入与反应相关的气体，体积增大，其浓度不变，化学反应速率不变；恒温恒压时，充入惰性气体，体积增大，参加反应的气体浓度减小，化学反应速率减小。13.【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。14.【答案】C【解析】该反应为放热反应，其反应物的总能量高于生成物的总能量，即碳和氧气的总能量一定高于二氧化碳的能量。15.【答案】D【解析】吸热反应能使周围环境的温度降低，可用于致冷降温；利用吸热反应CCO2=2CO，在钢铁冶炼中可以获得更多的还原剂一氧化碳。16.【答案】(1)碳酸氢钠 5384(2)ba【解析】根据图中所示的反应现象确定A为碳酸氢钠，B为碳酸钠，设两种固体质量均为m，消耗盐酸的质量为x、y。NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2x，y，。17.【答案】(1)Zn(锌)正极锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀在使用过程中，锌会逐渐溶解，使锌外壳逐渐变薄；内部作电解质的糊状NH4Cl(显酸性)会泄漏出来，使电器腐蚀；即使不使用，放置过久，也会失效(答案合理即可)(2)碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高(答案合理即可)【解析】(1)根据原电池原理，在干电池中，活泼金属锌作负极，电子由负极流向正极。若电解质溶液中混有Cu2，则Zn会置换出Cu，在原有电池的基础上又会形成ZnCu原电池，从而加速负极(锌)的腐蚀。(2)从电池的使用寿命、电解质是否泄漏等方面分析普通电池的不足和碱性电池的优点。18.【答案】(1)太阳化学催化剂(2)化学电HO吸热(3)负流出【解析】A极上氢气失去电子，发生的是氧化反应，A极为负极；B极上氧气得到电子，发生的是还原反应，B极为正极。19.【答案】(1)增大与空气中氧气的接触面积，煤粉燃烧更充分，反应速率快(2)使煤粉充分燃烧，提高煤的燃烧效率，防止有毒气体一氧化碳的生成(3)保温隔热且耐热的炉膛材料防止热量散失(4)将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用【解析】提高煤燃烧效率的方法措施。20.【答案】(1)化学热机械电(2)能量的消耗较多，能量利用率不高(答案合理即可)【解析】(1)煤燃烧火力发电的过程为化学能热能机械能电能。(2)火力发电需要经过较多的能量转化过程，每次转化都会有能量的消耗，能量利用率不高。21.【答案】(1)加入盐酸产生大量气泡，温度计指示温度升高(2)2Al6H=2Al33H2(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。22.【答案】(1)镁片上有大量气泡产生、镁片逐渐溶解、烧杯中溶液变浑浊(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，氢氧化钙在水中的溶解度随温度升高而减小，有氢氧化钙晶体析出(3)Mg2H