人教版化学必修二第二章化学反应与能量寒假测试(解析版)

1、绝密启用前人教版 化学 必修二 第二章 化学反应与能量寒假测试本试卷分第I卷和第n卷两部分，共100分分卷I一、单选题(共10小题 每小题4.0分，共40分)1.最近意大利罗马大学的 FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的 N4分子。N4分子结构如 图所示，已知断裂 1 mol N N吸收193 kJ热量，生成1 mol N-N放出941 kJ热量。根据以上信息 和数据，下列说法正确的是 ()A. N 4属于一种新型的化合物B. N4是N2的同位素C. N4转变为N2是物理变化D. 1 mol N 4气体转变为 N 2放出724 kJ能量【答案】D【解析】N4是一种只由N元素组

2、成的纯净物，为单质，故 A项错误；N4与N2互称为同素异形体，故B项错误；N4转变为N2有新物质生成，属于化学变化，故C项错误；1 mol N4气体中含有6mol N-N键，可生成 2 mol N2,形成2 mol N三睡，则1 mol N4气体转变为 N2化学键断裂断裂吸 收的热量为6X193 kJ=1 158 kJ,形成化学键放出的热量为1 882 kJ,所以反应放热，放出的热量为1 882 kJ 1 158 kJ = 724 kJ,故应为放出 724 kJ热量，故 D项正确。2.在一名热(不与外界发生热交换)的恒容容器中，发生反应：2A(g) + B(s9-C(g) + D(g),下列描

3、述中能表现反应已达到平衡状态的个数为()容器内温度不变混合气体的密度不变混合气体的压强不变混合气体的平均相对分子质量不变C(g)的物质的量浓度不变容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2： 1 ： 1某时刻v(A) = 2v(C)且不等于零单位时间内生成 nmol D,同时生成2nmol AA. 4B. 5C. 6D. 7【解析】达到平衡时 A、C、D的浓度保持不变，但不一定等于2： 1 ： 1, A、C、D三种气体的浓度之比为 2： 1 ： 1时，反应不一定达到平衡状态；某时刻v(A) = 2v(C)且不等于零，没有指明是正反应速率还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状

4、态的有，共6个，答案选Co3 .可用于电动汽车的铝一空气燃料电池，若以氢氧化钠溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 ()A,正极反应式为 O2+2H2O + 4e-=4OH 一B,负极反应式为 Al +3OH - 3e =Al(OH) 3 JC.电池在工作过程中电解液的碱性保持不变D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【答案】A【解析】由题意可知，空气电极为正极，碱性条件下的正极反应式为O2+2H2O+ 4e-=4OH ;铝合金为负极，碱性条件下的负极反应式为Al + 4OH 3e =AlO 1 + 2H2O ；电池总反应的方程式为4Al+3O2+4OH=4AlO

5、 E +2H2。，反应过程中，溶液的碱性减弱；该电池工作时，外电路中电子由负极(铝合金)流向正极。4 .下列反应一定属于放热反应的是 ()H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应 Mg与CH3COOH溶液的反应燃烧反应 中和反应 复分解反应A,仅B.仅C,仅D.仅【答案】C【解析】金属与酸反应、中和反应、所有燃烧反应都是放热反应，复分解反应则不一定是放热反应。5.石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化为金刚石时，要吸收 akJ的热量。下列说法中不正确的是()A.金刚石转化为石墨的反应是放热反应B.金刚石不如石墨稳定C.等质量石墨和金刚石完全燃烧，金刚石

6、放出的能量多D.等质量石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多【解析】石墨转化为金刚石的反应是吸热反应，而金刚石转化为石墨的反应是放热反应，说明石 墨的能量比金刚石低，石墨比金刚石更稳定；同质量的石墨和金刚石完全燃烧时，消耗氧气的量 相同，生成同样多的二氧化碳，由于金刚石的能量高，金刚石燃烧后放出的能量要多。6.以锌片和铜片分别为两电极、稀硫酸为电解液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是（）A .锌片溶解了 1 mol,铜片上析出1 mol氢气B.两电极上溶解和析出的物质的质量相等C.锌片溶解了 1 g,铜片上析出1 g氢气D.电解质溶液的酸性不变【答案】A【解析】锌铜原电

7、池中，锌为负极： Zn-2e =Zn2 + ;铜为正极：2H2e=H 2 T。由正、负极 得失电子守恒可得关系式： Zn2e2H+H 2,即1 mol专（质量65 g）溶解时，有2 mol电子转 移，可产生氢气1 mol（质量2 g）o反应过程中，硫酸被消耗，溶液的酸性减弱。7 .能源分类相关图”如图所示，下列选项中全部符合图中阴影部分的能源是（）A.煤炭、石油、潮汐能8 .水能、生物质能、天然气C.太阳能、风能、沼气D.地热能、海洋能、核能【答案】C【解析】太阳能是来自太阳的能量；风能是新能源，太阳辐射使各个地区温度不同，因而产生温 度差，产生风，故风能是来自太阳的能量；沼气燃烧生成二氧化碳

8、和水，参与光合作用，植物叶 等转化成沼气，它是可再生能源。8.下列各项中，属于一次能源的是 （）煤石油天然气煤气电力A.8 .C.D.【答案】A【解析】煤、石油、天然气等没有经过加工或转换而直接从自然界中取得，称为一次能源；煤气、 电力、汽油、煤油、焦炭等，是在一次能源基础上经过加工、转换而来的，称为二次能源。9 .化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的 限度，下列说法错误的是（）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 .能够提高化学反应速率【答案】D【解析】提高化学反应的限度能够节约原料和能源，提高产品的产量，提高经

9、济效益，但不一定 能够提高化学反应速率。10.瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害之一，一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一 定浓度时，通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图所示， 其中的固体电解质是 Y2O3Na2O, 02一可以在其中自由移动。修71电函_ 一甲防回匣匚一下列有关叙述中正确的是 （）A.瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB.电极b是正极，02一由电极a流向电极bC.电极 a 的反应式为 CH4+5O2 - 8e =COp +2H2OD.当固体电解质中有 1 mol 02一通过时，电子转移 4 mol【答案】C【解析】燃料

10、电池中，通入燃料甲烷的a极为负极，负极反应式为CH4+ 5O2 -8e =CO5' +2H2O；通入空气的 b极为正极，氧气得到电子发生氧化反应；该电池工作时，内电路中只存在离子的定向移动，阴离子（02一）向负极（a极）移动，阳离子向正极移动，外电路中电子由负极（a极）经外电路流向正极（b极）。二、双选题（共4小题每小题5.0分，共20分）11.高温下，炽热的铁与水蒸气在一容积可变的密闭容器中进行如下反应：3Fe（s）+ 4H2O（g）j£LFe3O4（s）+4H2（g）。下列条件的改变对反应速率几乎无影响的是（）A .增加Fe的量B.保持容积不变，充入 N2,使体系压强增大

11、C.将容器的容积缩小一半D.压强不变，充入 N2,使容器容积增大【答案】AB17" j12.下列能够组成原电池装置的是（）Br-tLBAAJFt为囿态反应物，通知氏的量时反应速率无影响BJ容祖不变 充入体系内总压油增大，但是岫不摹加反应，体系内 比O（g）的浓度并没有改变+盅此反应速搴加变CX将容器的喜强缩小一本,则压强增大，水嘉气和量，的浓度都增大，反 应速率均jfi大D又先入N二使容器容掷8大，息压强曼然不变，但悻系内坨、H0（g滤度 减小，反回速率变小【解析】原电池的形成条件:有活动性不同的两个电极,两电极插入电解质溶液中,两极用导线相连形成闭合回路,相对活泼的金属与电解质溶液

12、发生自发的氧化还原反应。C选项中的甘油是非电解质;D选项中没有形成闭合回路。13.下列哪个说法可以证明反应N2+3H2-2NH3已达到平衡状态（）A.1个N三N键断裂的同时,3个H H键形成B.1个N三N键断裂的同时,3个H-H键断裂C.1个N三N键断裂的同时,6个N-H键断裂D.1个N三N键断裂的同时,6个H-H键形成【答案】AC【解析】先确定正反应（N三N键断裂、H-H键断裂、N-H键形成）和逆反应（H-H键形成、NH 键断裂等），再判断它们的速率。当 1个N-N键断裂时，有6个N H键断裂（可形成1个N-N键）,说明正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡状态。14.下列有关催化剂的叙述

13、正确的是（）A.具有专一性，二氧化镒只能催化过氧化氢的分解，不能催化其他反应B.能改变化学反应的历程，也能改变反应的始变C.能同等程度的加快同一反应的正、逆化学反应速率D.使用催化剂时，要注意其使用时的温度范围【答案】CD【解析】二氧化镒既可作过氧化氢分解的催化剂，也可作氯酸钾分解的催化剂；催化剂能改变化 学反应的历程，但不能改变反应的燃变；催化剂的活性与温度有关，要在一定温度下使用催化剂, 使其活性最大。分卷II三、非选择题(共4小题,每小题10.0分，共40分)15 .工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g) + 2H2(g)=CH30H(g),反应过程中的能量变化情况如图

14、所示。Maj oboi1(1)曲线i和曲线n分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是 (填吸热” 或 放热”反应。计算当反应生成 1.5 mol CH 30H(g)时，能量变化是 kJ。(2)选择适宜白催化剂 (填 能”或 不能”改变该反应的反应热。推测反应CH30H(g)=CO(g) + 2H2(g)是(填 吸热"或放热”反应。【答案】 放热 136.5 (2)不能(3)吸热【解析】(1)由题图知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，能量差值为510kJ mol419 kJ mol1= 91 kJ mol1,则反应生成 1.5 mol CH30H(g)时

15、,能量变化是 1.5 mol >91 kJ mol 1= 136.5 kJ。(2)从图中可知，曲线I和曲线n中反应物总能量与生成物总能量的差值不变， 即催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热。(3)可逆反应的正反应是放热反应，则其逆反应为吸热反应。16 .原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：弹已W下列说法正确的是。A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置B.乙中铜片上没有明显变化C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少D.两烧杯中溶液的pH均增大在相同时间内， 两烧杯中产生

16、气泡的速度：甲 乙(填“ >”'或“匕")请写出图中构成原电池的负极电极反应式： 。 当甲中溶液质量增重 31.5 g时，电极上转移电子数目为 。(2)图丙为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是 KOH o通甲烷一极的电极反应方 程式为。【答案】 BD Zn - 2e =Zn 2+ Na (2)CH 4 + 10OH 8e = CO3- + 7H2O【解析】(1)甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路，所以不能构成原 电池，选项 A错误；乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上 没有明显变化，选项 B正确；甲中铜片

17、作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不 变，乙中锌片和氢离子发生置换反应，所以质量减少，选项 C错误；两烧杯中锌和氢离子发生置 换反应导致溶液中氢离子浓度均减小，选项D正确；甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲乙；锌的金属性强于铜，锌作为负极，原电池的负极电极反应式为Zn - 2e =Zn 2+ ；甲中正极反应为2H+ + 2e =H2T,溶液质量增重 31.5 g(32.5 g -1 g)时，消耗0.5 mol Zn ,电极上转移电子数目为 Na。 (2)通甲烷的一极为负极，碱性条件下甲烷失电子生成碳酸根离子

18、，电极反应方程式为CH4+10OH-8e =CO2- +7H2O。17.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：时间uiiit1343氧气体(mL2W知576哪一时间段反应速率最大min(填“b1" “2" 4 3“g4”或 飞5")原因是求34 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率 (设溶液体积不变)。(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列 溶液以减慢反应速率，

19、你认为不可行的是 (填字母)。A.蒸储水B. KCl溶液C. KNO3 溶液 D. CuSO4 溶液(3)某温度下在4 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。阳嘿的郸mN= 0.112 L/22.4 L mol 1 = 0.005 mol,消耗盐酸的物质的量为0.01 mol ,故 v(HCl)0.01mol0.4L x 1min该反应的化学方程式是 。该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。A. Y的体积分数在混合气体中保持不变B. X、Y的反应速率比为 3 ： 1C.容器内气体压强保持不变D.容器内气体的总质量保持不变E.生成1 mol Y的同时消耗2 mol

20、Z2 min内Y的转化率为。【答案】(1)23因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快0.025 mol L- 1 min 1(2)CD 3X(g) + Y(g)；=2Z(g) AC 10%【解析】(1)在01、12、23、34、45 min时间段中，产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL ,由此可知反应速率最大的时间段为23 min；原因是因该反在34 min时间段内，n(H2)应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快;0.025 mol L 1 min 1o (2)加入蒸储水，及加入 KCl溶液，H+浓度

21、减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故 A、B正确；C项，加入KNO3溶液，苗浓度减小，因酸性溶液中有 NO3,具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，错误；D项，加入CuSO4溶液，形成原电池，反应速度增大，且影响生成氢气的量，错误。(3)由图像可以看出，反应中 X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到 5 min时，An(Y) = 0.2 mol , An(Z) = 0.4 mol , An(X)= 0.6 mol,则An(Y) : An(Z) : An(X) = 1 ： 2 ： 3,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为3X(g) + Y(g) 2Z(g)；X、丫的反应速率比为 3： 1,随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3： 1,不能作为平衡状态的标志，故 B错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质量保持不变，不能作为平衡状态的标志，故 D错误；生成1 mol Y的同时 消耗2 mol Z均只能表示逆反应速率，不能说明正、逆反应速率相等，无法判断反应达到平衡状态，变化物质的量故E错误；2 min内X的转化率=起始总物质的量X100%=(1 mol 0.9 mol) 1节ol 100%= 10%o