2022-2023学年人教版高中化学单元检测化学反应与能量

第二章单元检测(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分)1．今年世界环境日主题是“促进低碳经济”，《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议召开，共商2022年至2022年的全球减排协议。下列行为中不符合“促进低碳经济”宗旨的是()A．开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B．将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率C．研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展D．实现资源的“3R”利用观，即：减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)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。所以应尽量提高化石燃料的利用率，而不能只专注于产量，故B项正确，C项错误，D项正确。开发新能源，寻找替代品是一种较好的研究方向，A项正确。答案C2．如图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U形细玻璃管内放有少量水(已染成红色)。如沿小试管壁小心地慢慢注入3mL浓硫酸，静置片刻后，U形细玻璃管中可观察到液面的现象是()A．左高右低 B．左低右高C．左右一样高 D．来回振动答案B3．实验室制取氮气的一种方法是在实验装置中引发下列反应：NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up17(△))N2↑＋NaCl＋2H2O，反应开始时需要加热，然后停止加热反应仍能进行。下列关于该反应的说法正确的是()A．该反应是放热反应B．该反应是吸热反应C．开始时，该反应吸热，后来该反应放热D．上述观点都不正确解析一个反应是放热还是吸热，只考虑反应物和产物，不考虑反应过程。该反应在停止加热时继续反应，说明该反应放热。答案A4．下列反应中，反应物总能量一定低于产物总能量的是()A．铁在氧气中燃烧B．氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]与氯化铵晶体混合C．锌与稀硫酸反应D．氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液混合答案B5．伦敦奥运火炬彩用的是环保型燃料——丙烷，其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8＋5O2eq\o(→,\s\up17(点燃))3CO2＋4H2O。下列说法中不正确的是()A．火炬燃烧时化学能只转化为热能B．所有的燃烧反应都会释放热量C．1molC3H8和5molO2所具有的总能量大于3molCO2和4molH2O所具有的总能量D．丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料解析火炬燃烧时还有化学能与光能的转化，A项错；燃烧都是放热反应；B项对；因为丙烷燃烧为放热反应，所以据反应的化学方程式可知，C项对；丙烷完全燃烧时产物为CO2与H2O，故对环境无污染，D项对。答案A6．下列有关原电池的判断错误的是()①所有金属都能作电极②有活泼性不同的两种金属电极、有电解质溶液、导线就一定能构成原电池，对外放电③原电池放电实现化学能转化为电能④以铁、铜为电极，在稀硫酸溶液中构成原电池，负极反应式为Fe－3e－=Fe3＋A．①② B．①③C．①②④ D．①②③④解析钠、钾、钙等极活泼金属易与水、氧气反应，不能作电极，液态汞本身不能作电极，电极必须是导电的固体，①错误；能放电的原电池，必须能自发地发生氧化还原反应，②错误；原电池将化学能转化为电能，③正确；铁作电极，只能生成亚铁离子，④错误。答案C7．下列电极反应式正确的是()A．以惰性材料为电极，以KOH溶液为电解质溶液构成原电池，负极反应式为H2－2e－=2H＋B．铜、锌在稀硫酸溶液中构成原电池，正极反应式为2H＋＋2e－=H2↑C．以铜为电极将2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋设计成原电池，正极反应式为Cu－2e－=Cu2＋D．以铝、铁为电极，在氢氧化钠溶液中构成原电池，负极反应式为Al－3e－=Al3＋解析在氢氧化钾溶液中不能生成H＋，负极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O，A项错误；铜、锌在稀硫酸中构成原电池，铜极为正极，H＋在铜极发生还原反应，B项正确；正极发生还原反应：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，负极发生氧化反应：Cu—2e－=Cu2＋，C项错误；铝、铁在氢氧化钠溶液中构成原电池，铝离子继续与OH－反应，负极反应式为Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，D项错误。答案B8.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)()A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体和和绝对体时，均为A端低B端高C．当杠杆为绝对体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高解析根据题意，若杆杠为绝缘体，滴入CuSO4溶液后，Cu在铁球表面析出，铁球质量增大，B端下沉；若杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后，形成原电池，Cu在铜球表面析出，Fe部分溶解，A端下沉。答案D9．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH－4e－＋H2O=CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是()A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B．若有mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH＋O2=CH3COOH＋H2OD．正极上发生的反应是：O2＋4e－＋2H2O=4OH－解析电解质溶液中阳离子应向正极移动，A项错误；酸性溶液中，正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，D项错误；结合正极反应式，转移mol电子时，消耗O2mol，其在标准状况下的体积为2.24L，B项错误，C项正确。答案C10．对于可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是()A．H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C．正、逆反应速率的比值是恒定的D．达到平衡时，正、逆反应速率相等解析根据化学反应式中物质的化学计量数之比等于对应物质反应速率之比知，氢气消耗速率与HI生成速率之比为12，A项错误；反应速率的净速率是较大速率与较小速率之差，可能是逆反应速率与正反应速率之差，或者是正、逆反应速率之差的绝对值，B项错误；外界条件不变时，开始反应：正反应速率大于逆反应速率，比值大于1；平衡时，比值等于1，如果平衡移动，比值随之变化，C项错误；同一物质正、逆反应速率相等时，反应体系中各组分含量保持不变，D项正确。答案D11．下列说法正确的是()A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变表示，也可用生成物浓度的改变表示，其值可能相同，也可能不同D．化学反应速率的单位可以是g/(L·s)，也可以是kg/(L·s)解析由其概念“单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加”，可以看出它适合于所有的化学反应，并非专指可逆反应，故A项不正确；单位时间是正值，反应物浓度的减小或生成物浓度的增加也是正值，故其比值也必为正值，B项不正确；由化学反应速率的计算公式vB＝eq\f(ΔcB,Δt)可以看出，其单位中不可能出现g、kg等质量单位，D项不正确。答案C12．一定条件下，在一密闭容器中将mol/LN2与mol/LH2合成氨，反应到2s时测得NH3的浓度为mol/L，当用氨气浓度的增加来表示该反应速率时，该反应的反应速率为()A．mol/(L·s) B．mol/(L·s)C．mol/(L·s) D．mol/(L·s)解析根据化学反应速率的表示方法：v(NH3)＝eq\f(ΔcNH3,Δt)＝eq\fmol/L,2s)＝mol/(L·s)。答案B13．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH)：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是()A．CO全部转化为乙醇B．正反应和逆反应的化学反应速率均为零C．CO和H2以12的物质的量之比反应生成乙醇D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化解析可逆反应的最大限度即化学平衡，可逆反应不能进行到底，A项不正确；化学平衡为动态平衡，正逆反应速率相等且不为零，B项不正确；C项不能说明正逆反应速率相等，不正确。答案D14．加热A2B5气体按下式分解：A2B5(g)A2B3(g)＋B2(g)①A2B3(g)A2B＋B2(g)②在容积为2L的密闭容器中将4molA2B3加热至t℃，达到平衡后，B2浓度为mol·L－1，A2B5浓度为mol·L－1，则t℃时A2B3的平衡浓度是()A．mol·L－1 B．mol·L－1C．mol·L－1 D．mol·L－1解析平衡时c(A2B5)＝mol·L－1，就必须有mol·L－1的B2和mol·L－1的A2B3参加反应，而平衡时c(B2)＝mol·L－1，就有mol·L－1＋mol·L－1的A2B3分解，所以平衡时，c(A2B3)＝2mol·L－1－mol·L－1－mol·L－1＝mol·L－1。答案A15．一定温度下，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。下列描述正确的是()A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为mol/(L·s)B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了mol/LC．反应开始到10s，Y的转化率为%D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)解析由图示可知，在10s内X、Y、Z物质的量的变化量分别为mol、mol、mol，故反应方程式应为X＋Y2Z；Z的反应速率为v(Z)＝eq\fmol,2L×10s)＝mol/(L·s)；X的浓度减少了：eq\fmol,2L)＝mol/L；Y的转化率为eq\fmol,1mol)×100%＝79%。答案C16．在一定温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up17(催化剂),\s\do5(△))2SO3(g)达到平衡时，n(SO2)n(O2)n(SO3)＝234。缩小体积，再次达到平衡时，n(O2)＝mol，n(SO3)＝mol，此时SO2物质的量应是()A．mol B．molC．mol D．mol解析设平衡时n(SO2)、n(O2)、n(SO3)分别为2x、3x、4x，变化的氧气的物质的量为y，达新平衡时n(SO2)为z，则：2SO2＋O2(g)eq\o(,\s\up17(催化剂),\s\do5(△))2SO3(g)平12x3x 4x变2yy 2y平2zmol moleq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(z＋2y＝2x,mol＋y＝3x,mol＝4x＋2y))⇒z＝mol。答案A第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、非选择题(共52分)17．(10分)(1)1molH2完全燃烧时放热286kJ，而每千克汽油完全燃烧时约放热46000kJ，H2被公认为是21世纪的理想能源，试通过计算和分析比较，简述H2作为能源的3个主要优点：①____________________________________________________，②____________________________________________________，③____________________________________________________。(2)某化学反应，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1>E2，则该反应为________热反应，该反应过程可以看成________________________________________________________________。中和反应都是________热反应，其实质是________________________________________________________________________________。解析(1)作为理想的能源，要具备来源广、易得到、产生热量多、有利于保护环境等条件。通过计算可知燃烧相同质量的H2和汽油，H2放出的热量多。(2)要熟悉常见放热反应以及理解放热反应的实质。答案(1)①可以用水作为原料制备氢气，来源丰富，可以再生②单位质量的氢气燃烧比单位质量的汽油燃烧产生的热量多③氢气燃烧生成水，无污染(2)放储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来放H＋＋OH－=H2O18．(10分)某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图所示实验。(1)打开开关K，观察到的现象有_______________________________________________________；写出有关的离子方程式：______________________________________。简述反应原理：__________________________________________。(2)关闭开关K，观察到的现象可能有____________________________；分析反应原理：______________________________________________；若在标准状况下，产生气体体积为3.36L，则转移电子数为____________________________；负极为________，写出正极反应式：_______________________________________________________________。(3)关闭开关K，如果锌极和铜极都产生气泡，可能的原因是是____________________________________________________________。如果使用纯锌，其他条件相同，打开K和关闭K产生气泡速率较快的是______________________________________________________。(4)根据上述实验，得出如下结论：①构成原电池的条件是_________________________________________________________；②电极判断的方法之一是____________________；③实验室为了提高锌与稀硫酸反应制氢气速率，可以采用的措施有________________________________________________________。解析(1)打开开关K，没有形成闭合回路，在金属活动性顺序表中，锌排在氢前，锌与稀硫酸反应产生氢气，而铜排在氢之后，不能与稀硫酸反应产生氢气。(2)关闭开关K，构成原电池，描述现象可以从电流表指针偏转、电极、溶液变化等角度切入。n(H2)＝3.36L/22.4L·mol－1＝mol，2H＋＋2e－=H2↑，n(e－)＝mol。(3)粗锌中含有铜、碳等不活泼杂质，在与稀硫酸接触时电极本身构成微小的原电池，导致粗锌表面产生大量气泡。同样条件下，金属直接与稀硫酸反应产生气体的速率比构成原电池产生气体的速率慢。即构成原电池促进金属失电子。答案(1)锌片溶解，在锌片表面产生大量气泡，铜片表面无明显现象Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑在金属活动性顺序表中，锌排在氢前，铜排在氢之后(2)电流表指针偏转，锌片溶解，铜片表面产生大量气泡锌比铜活泼，在稀硫酸中构成原电池，锌失电子，电子通过外电路流向铜片，铜片周围的溶液中的H＋得到电子变成氢气××1023锌片2H＋＋2e－=H2↑(3)锌片不纯，含杂质的锌片在稀硫酸中构成原电池，促进锌失电子关闭K时产生气泡较快(4)①必须为活动性有差异的两个电极，电极浸入电解质溶液中且能自发的发生氧化还原反应，形成闭合回路②较活泼的金属极为负极，或失电子的一极为负极③向溶液中加入适量的氧化铜或硫酸铜等物质19．(7分)取长约6cm、宽约2cm的铜片和铝片各一片，分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。将铜片和铝片分别和电流表的“＋”“－”端相连接，电流表指针调到中间位置。取两个50mL的小烧杯，在一个烧杯中注入约40mL的mol·L－1的硫酸溶液，在另一个烧杯中注入40mL的浓硫酸(注：电流表指针的偏转方向与电流方向一致)。试回答下列问题：(1)两电极同时插入稀硫酸中，电流表指针偏向________(填“铝”或“铜”)极，铝片上发生的电极反应式为___________________________________________________________。(2)两电极同时插入浓硝酸中，电流表指针偏向________(填“铝”或“铜”)极，此时铝片是________(填“正”或“负”)极，铝片上发生的电极反应式为_____________________________________________________________________________________________________________________。解析电极的确定依赖于具体的电极反应，在这个问题上，一些同学易受思维定势的影响，以为金属越活泼，便一定作负极，而实际上在浓硝酸中，Al表面发生了钝化，发生反应的是铜。因此当Al、Cu同时插入稀硫酸中时，电流表的指针偏向Al(电流方向从正极到负极)，电极反应为Al－3e－=Al3＋。而当Al、Cu同时插入浓硝酸时，电流表的指针偏向Cu，Al作正极，且电极反应式为NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O。可见原电池的正负电极不仅与电极材料有关，也与电解质溶液有关。答案(1)铝Al－3e－=Al3＋(2)铜正NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O20．(8分)已知反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)。回答下列问题：(1)830℃时，向一个5L的密闭容器中充入mol的A和mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)＝mol·L－1·s－1，则6s时c(A)＝________mol·L－1，C的物质的量为________mol；反应一段时间后，达到平衡状态，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率________。(填“增大”“不变”或“减小”(2)判断该反应是否达到平衡的依据为________(填正确选项前的字母)：a．压强不随时间改变b．气体的密度不随时间改变c．c(A)不随时间改变d．单位时间里生成C和D的物质的量相等解析(1)Δc(A)＝mol·L－1·s－1×6s＝mol·L－1，6s时c(A)＝eq\fmol,5L)－mol·L－1＝mol·L－1。n(C)＝mol·L－1×5L＝mol；加入氩气后由于各物质的浓度未发生变化，则A的转化率不变；(2)该反应属于前后体积不变的反应，则反应过程中容器的体积不会发生变化，密度也不会变化，单位时间生成C和D的物质的量一定相等，因此abd三项不能作为判断依据。c(A)不改变说明单位时间生成的A与消耗的A相等，反应达到平衡。答案(1)不变(2)c21．(7分)Fe3＋和I－在水溶液中反应如下：2I－＋2Fe3＋2Fe2＋＋I2(水溶液)。(1)当上述反应达到平衡后，加入CCl4萃取I2，且温度不变，化学反应速率________(填“增大”“减慢”或“不变”)，v(正)________v(逆)填“>”“<”或“＝”)。(2)该反应的正反应速率和Fe3＋、I－的浓度关系为v＝kcm(I－)·cn(Fe3＋)(k为常数)。c(I－)/mol·L－1c(Fe3＋)/mol·L－1v