高中化学人教版第二章化学反应与能量 期中检测题(一)

期中检测题(一)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每题仅有一个选项符合题意)1．某报报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2Oeq\o(=,\s\up10(激光))2H2↑＋O2↑，下列说法正确的是()A．水的分解反应是放热反应B．氢气是一次能源C．使用氢气作燃料将会增加温室效应D．这一反应中光能转化为化学能解析：水的分解反应是吸热反应；H2是二次能源；H2是清洁能源，不会增加温室效应。答案：D2．2016年3月12日联合国作出对朝鲜实施新的制裁决定，原因是朝鲜继续进行核试验。重水(D2O)是重要的核工业原料，A．氘(D)原子核外有1个电子B．1H与D互称同位素C．H2O与D2O互称同素异形体D．1Heq\o\al(18,2)O与Deq\o\al(16,2)O的相对分子质量相同解析：氘的符号为eq\o\al(2,1)H，其核外有1个电子，A正确。1H和D的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，B正确。H2O和D2O均为化合物，二者不属于同素异形体，C错误。1Heq\o\al(18,2)O和Deq\o\al(16,2)O的相对分子质量均为20，D正确。答案：C3．(2023·北京卷)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O形成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程解析：A．状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示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。B.从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键。C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键。D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。答案：C4．下列排列顺序不正确的是()A．原子半径：钠>硫>氯B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4C．最高正化合价：氯>硫>磷D．热稳定性：碘化氢>溴化氢>氯化氢解析：钠、磷、硫、氯是具有相同电子层数的元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，最外层电子数逐渐增多，最高正化合价逐渐增大，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强。因为非金属性Cl>Br>I，所以气态氢化物的稳定性HCl>HBr>HI。答案：D5.有下列物质：①NaOH固体；②浓硫酸；③NH4NO3晶体；④CaO固体。现将它们分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的液面呈现如图所示状态，判断加入的物质可能是()A．①②③④ B．①②④C．②③④ D．①②③解析：U形管内右侧液面高于左侧，说明锥形瓶中气体受热膨胀，NaOH固体、浓硫酸溶于水放热，NH4NO3晶体溶于水吸热，CaO与水反应放热。答案：B6．下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是()A．非金属元素组成的化合物中只含共价键B．ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素C．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数D．ⅦA族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强解析：非金属元素组成的化合物中可能含有离子键，如NH4Cl，A项错误；根据同一周期从左往右，元素的金属性逐渐减弱可知，B项正确；有的元素有同位素，如16O和18O，这两种原子的质子数相同，但中子数不同，C项错误；根据元素周期律可知，ⅦA族元素的阴离子的还原性越强，则其最高价含氧酸的酸性越弱，D项错误。答案：B7．下列措施对增大反应速率明显有效的是()A．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸C．Na与水反应时增大水的用量D．Al在氧气中燃烧时将Al片改成Al粉解析：A.在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，由于参加反应的物质无气体，所以增大压强，化学反应速率不变，错误。与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸，因为在浓硫酸中硫酸主要以分子的形式存在，Fe在浓硫酸中会发生钝化，制取H2时的速率反而减慢，错误。与水反应时增大水的用量，水是液体物质，浓度不变，所以反应速率也不变，错误。在氧气中燃烧时将Al片改成Al粉，接触面积增大，化学反应速率加快，正确。答案：D8．在恒定温度下使NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡，不能判断该反应已达到化学平衡的是()A．v正(NH3)＝2v逆(CO2)B．密闭容器中总压强不变C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变解析：反应达到平衡状态的标志有两个：一是正逆反应速率相等；二是各物质的质量、浓度、物质的量分数等均恒定不变．A项指明正逆反应这一属性，并且两种速率比值说明了正逆反应速率相等，能判断该反应已达到平衡；B、C两项都体现了混合气体的质量、浓度等恒定不变，即正、逆反应速率相等，能判断该反应已达到平衡；D项NH3与CO2都是生成物，按比例生成，故无论平衡与否，氨气体积分数均不变，符合题意。答案：D9．两种金属A与B组成原电池时，A是正极。下列有关推断正确的是()A．A的金属性一定强于BB．电子不断由A电极经外电路流向B电极C．A电极上发生的电极反应是还原反应D．A的金属活动性一定排在氢前面解析：构成原电池时，一般是活泼金属作负极，不活泼金属作正极，但有时A的金属性强于B，如：镁­铝­氢氧化钠溶液组成的原电池中，镁作正极、铝作负极；电子由负极B经外电路流向正极A，在A电极上发生还原反应。作正极的金属活动性可以排在氢前面也可以排在氢后面。答案：C10．如图为元素周期表中短周期的一部分，下列说法不正确的是()XYZW的原子序数可能是Y的两倍B．Y、Z单质的活泼性可能是Y>ZC．X、Y形成气态氢化物时，氢化物的稳定性X<YD．Y、W的最高价氧化物对应的水化物可能均为强酸解析：由题图可知，Y、W位于同一主族，如Y为O，W为S，则W的原子序数是Y的两倍，故A正确；由题图可知，非金属性Y>X>Z，则Y、Z形成单质时，单质的活泼性可能是Y>Z，故B正确；同周期从左向右元素的非金属性增强，非金属性Y>X，则X、Y形成气态氢化物时，氢化物的稳定性X<Y，故C正确；由图可知，Y只能是第2周期元素，第2周期中只有氮元素的最高价含氧酸是强酸，但同主族的磷元素的最高价含氧酸不是强酸，故D错误。答案：D11．下图是可逆反应X2＋3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是()A．t1时，只向正反应方向进行B．t2时，反应达到限度C．t2～t3，反应不再发生D．t2～t3，各物质的浓度一定相等解析：由图像可以看出该反应是可逆反应。反应是从正反应方向开始的。A.在t1时，由于正反应速率大于逆反应速率，所以反应正向进行，但逆反应方向也在进行，错误。B.在t2时达到了该反应条件下的平衡状态，正确。～t3，反应处于平衡状态，正反应与逆反应仍然在进行，只不过是单位时间内的任何物质的浓度都不发生变化，速率也都不发生改变，错误。～t3，反应处于平衡状态，各物质的浓度不变，但是它们的浓度不一定相等，错误。答案：B12．金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量。已知12g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2，下列说法错误的是()A．Q1<Q2B．石墨不如金刚石稳定C．质量相等的石墨与金刚石，石墨具有的能量比金刚石低D．质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多解析：石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量，说明石墨的总能量低于金刚石的总能量，所以金刚石完全燃烧放出的能量多，A、C项正确；能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，B项错误；根据碳原子守恒可知，质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多，D项正确。答案：B13．锂电池反应原理如下：FePO4＋Lieq\o(,\s\up10(放电),\s\do15(充电))LiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。下列有关该电池说法正确的是()A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li＋向负极移动C．放电时，Li发生还原反应D．放电时电池正极反应为：FePO4＋e－＋Li＋=LiFePO4解析：若加入H2SO4，则Li与H2SO4发生反应，A错误；放电时，原电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B错误；放电时，Li为负极，失电子发生氧化反应，C错误；放电时，原电池正极反应为：FePO4＋e－＋Li＋=LiFePO4，D正确。答案：D14．(2023·上海卷)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析：A.合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误。B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，所以对正反应的反应速率影响更大，正确。C.减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，错误。D.加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，错误。答案：B15．现有甲、乙、丙三种元素，其原子序数都不超过20。有关信息如下：元素代号相关信息甲n为电子层数，甲原子最外层电子数为2n2－1乙在周期表中它的周期数为k，主族序数为2k＋1丙电子层数大于最外层电子数下列关于甲、乙、丙三种元素相关的分析正确的是()A．甲的单质难溶于水B．乙的气态氢化物遇湿润的pH试纸变红色或蓝色C．丙的最高价氧化物对应的水化物是易溶于水的强碱D．甲、丙只能形成共价化合物解析：根据原子最外层电子数不超过8，K层为最外层时电子数不超过2以及原子序数不超过20，确定可能的电子层数，分别讨论对应的元素。对于甲元素，若n＝1、2，则甲原子最外层电子数依次为1、7，即甲为氢、氟元素。对于乙元素，若k＝2、3，乙原子最外层电子数分别为5、7，对应元素分别为氮、氯。对于丙元素，若n＝2，则丙为锂；若n＝3，则丙为钠、镁；若n＝4，则丙为钾、钙。甲的单质有氢气和氟气，其中氟气与水剧烈反应：2F2＋2H2O=4HF＋O2，A项错；乙的气态氢化物为氨气或氯化氢，氨水呈碱性，氯化氢水溶液呈酸性，B项正确；丙的最高价氧化物对应的水化物有氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钾，其中氢氧化镁不溶于水、氢氧化钙不属于易溶于水强碱，C项错；甲、丙可以形成离子化合物，如氢化钠、氟化钾等，D项错。答案：B二、非选择题(本题包括5个小题，共55分)16．(11分)X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体，在适当条件下，三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子，且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3。请回答下列问题：(1)元素X的名称是________，丙分子的电子式为________。(2)若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象，则甲的化学式为________。丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为________。(3)化合物丁含X、Y、Z三种元素，丁是一种常见的强酸，将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为________(选填序号)。a．只含共价键b．只含离子键c．既含离子键，又含共价键解析：从分子的特点和单质为无色气体去分析可确定：X、Y、Z分别为H、O、N；甲、乙、丙分别为NO、H2O、NH3；丁为HNO3；戊为NH4NO3。在NH4NO3晶体中既含有离子键，又含有极性共价键。答案：(1)氢(2)NO4NH3＋5O2eq\o(,\s\up10(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O(3)c17．(10分)在1×105Pa和298K时，将1mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ·mol－1)。下面是一些共价键的键能(已知氨分子中有3个等价的氮氢共价键)：共价键H—HN≡NN—H键能/(kJ·mol－1)436945391(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up10(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)在298K时，取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应。理论上放出或吸收的热量为Q1，则Q1为________。(3)实际生产中，放出或吸收的热量为Q2，Q1与Q2比较正确的是________(填选项号)。A．Q1>Q2B．Q1<Q2C．Q1＝Q2你做出此选择的原因是_______________________________。解析：(1)化学反应的实质就是反应物化学键断裂、生成物化学键形成的过程，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量。N2＋3H2eq\o(,\s\up10(催化剂),\s\do15(高温高压))2NH3的反应中断键共吸收的能量为945kJ＋3×436kJ＝2253kJ，成键共放出的能量为2×3×391kJ＝2346kJ，所以该反应为放热反应。(2)理论上放出的热量为2346kJ－2253kJ＝93kJ。(3)由于该反应为可逆反应，反应达平衡时1molN2和3molH2不能完全反应生成2molNH3，因而放出的热量小于93kJ。答案：(1)放热(2)93kJ(3)A该反应为可逆反应，在密闭容器中进行反应达到平衡时，1molN2和3molH2不能完全反应生成2molNH3，因而放出热量小于93kJ18．(12分)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：(1)当电极a为Al，电极b为Cu，电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：___________________________________________。(2)当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的正极为________。当反应中收集到标准状况下224mL气体时，消耗的电极质量为________g。(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，甲烷为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液，则甲烷应通入________极(填“a”或“b”，下同)，电子从________极流出，电解质溶液中OH－向________极移动。解析：(1)当电极a为Al，电极b为Cu，电解质溶液为稀硫酸时，Al作原电池的负极，在正极溶液中的H＋得电子生成H2。(2)当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，由于Al能与NaOH溶液反应而Mg不能，故Mg作正极；n(H2)＝mol，根据电子守恒，消耗Al的质量为：÷3×27g/mol＝0.18g。(3)在燃料电池中，都是燃料在负极失电子；原电池外电路中，电子由负极流向正极；电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。答案：(1)2H＋＋2e－=H2↑(2)Mg(3)bbb19．(11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，若反应初始6s内A的平均反应速率v(A)＝mol/(L·s)，则6s时c(A)＝________mol/L，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·)×6s＝mol/L，6s时c(A)＝mol÷5L－mol/L＝mol/L。n(C)＝mol/L×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