高中化学人教版第二章化学反应与能量单元测试 第二章测评

第二章测评(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题共45分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为v=解析:催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率,A项不正确;增大反应体系压强的方法有许多种,当向反应体系中充入无关气体时,压强增大,但反应速率不变,B项不正确;降低温度减慢反应速率,达到平衡的时间增长,C项不正确;反应速率就是用某一时间段内浓度的变化值除以反应时间,v(SO3)=,D项正确。答案:D2.下列有关化学反应速率和限度的说法中,不正确的是()A.实验室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反应速率明显加快B.在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率+O22SO3反应中,SO2不能全部转化为SO3D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快解析:A项,添加催化剂,加快反应速率;B项,水的量的多少不影响钠与水的反应速率;C项,可逆反应不能进行到底;D项,增大固体物质的表面积能加快化学反应速率。答案:B3.在温度不变的条件下,在恒容的容器中进行下列反应:N2O4(g)2NO2(g),若N2O4的浓度由mol·L-1降到mol·L-1需要15s,那么N2O4的浓度由mol·L-1降到mol·L-1所需的反应时间()A.等于5sB.等于10sC.大于10sD.小于10s解析:由题意可得:,t=10s,因为浓度减小,反应速率减慢,故所需时间大于10s。答案:C4.放热的氧化还原反应能设计成原电池。下列反应中能设计成原电池的是()(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B.酸碱中和反应C.灼热的炭与CO2反应与Cl2的燃烧反应解析:A、C两项是吸热反应;B项虽是放热反应,但不是氧化还原反应,不能提供电能;D项是放热的氧化还原反应,能够设计成原电池。答案:D5.下列说法中正确的是()A.锌锰干电池是二次电池B.铜片、锌片、导线和甜橙组成的水果电池,负极是铜片C.铅蓄电池的放电过程,从能量转换形式看是化学能转化为电能D.原电池工作时溶液中的阳离子向负极移动解析:锌锰干电池是一次电池,A项错误;锌比铜活泼,锌作负极,B项错误;铅蓄电池的放电过程,从能量转换形式看是化学能转化为电能,C项正确;原电池工作时溶液中的阳离子向正极移动,D项错误。答案:C6.已知一定温度下,在2L的密闭容器中,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的浓度数据如下:N2H2NH3起始时各物质的物质的量/mol02s末各物质的物质的量/mol以氨气来表示该化学反应的反应速率为()mol·L-1·s-1mol·L-1·s-1mol·L-1·s-1mol·L-1·s-1解析:2s末氨气的浓度变化Δc==mol·L-1,由v=计算得,v(NH3)==mol·L-1·s-1,B项正确。答案:B7.下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时,放出H2的反应速率最大的是()选项金属(粉末状)及其物质的量/mol酸的浓度及体积反应温度/℃AMg6mol·L-1硝酸10mL60BMg3mol·L-1盐酸10mL60CFe3mol·L-1盐酸10mL60DMg3mol·L-1硫酸10mL60解析:影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质,镁的金属活动性强于铁,所以C项放出氢气的反应速率最小。A项,Mg与HNO3反应不会产生氢气,B、D两项中只需比较c(H+)的大小即可,而盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,故相同浓度的盐酸与硫酸,硫酸中的c(H+)大于盐酸中的c(H+),D项符合题意。答案:D8.一定温度下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡时,n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=mol,n(SO3)=mol,此时SO2的物质的量应是()mol molmol mol解析:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始/mol 2x 3x 4x转化/mol y y平衡/mol 2x-y 3x- 4x+y解得:x=mol,y=mol,所以2x-y=mol。答案:A9.化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是()图Ⅰ图ⅡA.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成B.铝热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低C.图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能D.图Ⅱ所示的反应为吸热反应解析:旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成吸收能量,所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成,A项正确;铝热反应是放热反应,所以反应物的总能量比生成物的总能量高,B项错误;图Ⅰ所示的装置中没有形成闭合回路,不能构成原电池,因此不能将化学能转变为电能,C项错误;图Ⅱ所示的反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,D项错误。答案:A10.一定条件下的密闭容器中,可逆反应2A(g)B(g)+3C(g)在下列四种状态中处于平衡状态的是()反应速率ABCDv(A)=2v(A)=1v(A)=1v(A)=2v(B)=2v(B)=v(C)=v(C)=2解析:当反应处于平衡状态时,同一物质的正、逆反应速率相等。选项A,v正(A)=2mol·L-1·min-1,将用逆反应表示的v逆(B)=2mol·L-1·min-1进行转化,可得v逆(A)=4mol·L-1·min-1,v正(A)≠v逆(A);同理可计算出选项B、D中,v正(A)≠v逆(A),反应均未达到平衡状态。选项C,v正(A)=1mol·L-1·min-1,将v逆(C)=mol·L-1·min-1进行转化,可得v逆(A)=1mol·L-1·min-1,v正(A)=v逆(A),反应达到平衡状态。答案:C11.下图为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是()A.当两电池转移电子数相同时,生成和消耗Ni的物质的量相同B.两装置工作时,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动C.由此可判断能够发生2Cr3++3Ni3Ni2++2Cr和Ni2++SnSn2++Ni的反应D.由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为Cr>Ni>Sn解析:甲池中Ni2+在正极得电子生成Ni,乙池中,Ni作负极,失电子生成Ni2+,A项正确;在原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,B项正确;由此可判断能够发生3Ni2++2Cr2Cr3++3Ni和Sn2++NiNi2++Sn的反应,C项错误,D项正确。答案:C12.某实验探究小组研究320K时N2O5的分解反应:2N2O54NO2+O2。如图的坐标曲线是该小组根据所给表格中的实验探究数据绘制的。下列有关说法中正确的是()t/min01234c(N2O5)/(mol·L-1)c(O2)/(mol·L-1)0A.曲线Ⅰ是N2O5的变化曲线B.曲线Ⅱ是O2的变化曲线的浓度越大,反应速率越大的浓度越大,反应速率越大解析:结合表格中N2O5和O2的最初浓度值可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是O2、N2O5的变化曲线,A、B两项错误;利用表格中数据可以计算,无论是用N2O5,还是用O2得出的反应速率都随反应时间的增多而减小,而随着反应时间的增多N2O5的浓度减小,O2的浓度增大,故C项正确,D项错误。答案:C13.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是()A.电池工作时,锂离子向正极移动B.有机电解质可用水溶液代替C.电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气解析:该原电池工作时,电解质中的阳离子锂离子会移向正极,故A项正确;由于金属Li可以与水反应生成氢氧化锂和氢气,但是与有机电解质不反应,所以有机电解质不可用水溶液代替,故B项错误;电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑,故C项正确;该原电池是将化学能转化为电能的装置,装置不仅可提供电能,并且反应产物是氢气,能提供能源,故D项正确。答案:B14.已知:①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量;②1molI2蒸气中化学键断裂时需要吸收151kJ的能量;③由H原子和I原子形成1molHI分子时释放299kJ的能量。下列判断不正确的是()蒸气比H2分子稳定molHI(g)发生分解反应吸收11kJ热量与NaOH的反应属于放热反应molH2(g)与molI2(g)完全反应释放出kJ热量解析:选项A,H2分子共价键断裂时吸收的热量比I2分子共价键断裂时吸收的热量多,H2分子比I2稳定,A选项错误。选项B,设反应为2HI(g)H2(g)+I2(g),则吸收的热量=2E(H—I)-E(H—H)-E(I—I)=2mol×299kJ·mol-1-1mol×436kJ·mol-1-1mol×151kJ·mol-1=11kJ。选项C,中和反应是放热反应。选项D,根据选项B的计算可知正确。答案:A和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓缓地反应生成N2和CO2,化学方程式为2NO+2CON2+2CO2,对此反应,下列叙述错误的是()A.使用正催化剂能加大反应速率B.改变反应物的压强对反应速率产生影响C.冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大D.无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响解析:加入正催化剂能加大反应速率,A项正确;这是一个有气体参加的化学反应,增大压强,气体物质浓度增大,反应速率加大,减小压强,气体物质浓度减小,反应速率减小,B项正确;温度低,反应速率小,所以冬天不利于NO和CO的转化,C项正确;改变反应物的浓度、压强、温度均能改变该反应的速率,D项错误。答案:D第Ⅱ卷(非选择题共55分)二、非选择题(本题包括5小题,共55分)16.(8分)恒温恒容时,NO2和N2O4之间发生反应:N2O4(g)2NO2(g),如图所示。(1)曲线(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。

(2)若升高温度,则v(NO2)(填“增大”或“减小”)。

(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(NO2)=mol·L-1·min-1,乙中v(N2O4)=mol·L-1·min-1,则中反应更快。

解析:由反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,从图像中可推知:曲线Y表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。升高温度,反应速率增大。答案:(1)Y(2)增大(3)乙17.(12分)反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:(1)该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是(填字母)。

A.改铁片为铁粉B.改稀硫酸为98%的浓硫酸C.升高温度D.减小压强(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为,该极上发生的电极反应为,外电路中电子由(填“正”或“负”,下同)极向极移动。

解析:(1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。(2)增大固体的表面积或升高温度,反应速率加快;适当增大反应物浓度反应速率也增大,但98%的浓硫酸能使铁钝化。(3)该反应中铁是还原剂,作负极,比铁活动性差的铜应作正极。铜片上,氢离子得到电子,电极反应为2H++2e-H2↑,外电路电子由负极流向正极。答案:(1)放热(2)AC(3)正产生无色气泡2H++2e-H2↑负正18.(12分)能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。(1)氢气在燃烧时,放出大量热,说明该反应是热反应,这是由于反应物的总能量(填“大于”“小于”或“等于”,下同)生成物的总能量;从化学反应的本质来看,是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量形成产物的化学键放出的总能量。

(2)氢能被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源,g氢气燃烧时放出286kJ热量,而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势:

。

(3)通过氢气的燃烧反应,可以把氢气中储存的化学能转化为热能,如果将该氧化还原反应设计成原电池装置,就可以把氢气中储存的化学能转化为电能,如图就是能够实现该转化的装置,被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是(填“a电极”或“b电极”),该电极上的物质发生反应的反应类型是。

解析:放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。由计算可知,每克氢气燃烧放出的热量比每克汽油燃烧放出的热量多,且氢气燃烧生成水,不产生污染物,是绿色清洁能源。燃料电池中,正极发生还原反应。答案:(1)放大于小于(2)清洁能源,燃烧后无污染环境的物质生成;单位质量的H2燃烧时放出的热量多(3)b电极还原反应19.(12分)(1)在2L的密闭容器中放入4molN2O5,发生如下反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应至5min时,测得N2O5转化了20%,则v(NO2)为;5min时,N2O5在混合气体中的体积分数是。

(2)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空:①该反应的化学方程式为。

②若X、Y、Z均为气体,2min时反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为。

③若X、Y、Z均为气体,则达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时(填“增大”“减小”或“相等”)。

解析:(1)由三段式可知转化的N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为mol·L-1、mol·L-1、mol·L-1,5min时N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为mol·L-1、mol·L-1、mol·L-1,故