高中化学人教版第四章化学与自然资源的开发利用章末综合测评2

章末综合测评(二)(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．(2023·北京高考)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()【导学号：12150056】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】C2．(2023·广州高一检测)氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是()A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2＞2Q3C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3【解析】H2在Cl2中燃烧是放热反应，故Q1＋Q2＜2Q3。【答案】D3．下列有关能源的说法正确的是()A．煤、石油、天然气是重要的化石燃料，加快化石燃料的开采与使用，有利于国民经济的发展B．核电站是利用原子核发生聚变，释放能量来发电的C．夏天为了更凉快，把室内空调温度设置很低，这样不符合“低碳生活”理念D．煤炉生火时，用木材引燃是为了提高煤的着火点【解析】化石燃料的过度开采与使用，不利于国民经济的长远发展，A项错误；核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的，氢弹的爆炸才是原子核的聚变，B项错误；温差越大消耗电能越多，则耗电量越大，不符合“低碳生活”理念，C项正确；煤炉生火时，用木材引燃是为了升高温度使之达到煤的着火点，而不是提高煤的着火点，D项错误。【答案】C4．氧化反应和还原反应分别在两个电极上自发进行时，便能构成原电池。下列氧化还原反应中，在一定条件下不能构成原电池的是()A．2FeCl2＋Cl2=2FeCl3B．Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2AgC．Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2OD．2H2＋O2=2H2O【解析】本题考查构成原电池的条件，由题意可知，构成原电池的条件有两个：一是必须是氧化还原反应，二是要求氧化剂、还原剂各为一种物质，分别在正、负极发生反应。A、B、D项所示反应均为氧化还原反应，且氧化剂和还原剂分别为不同物质，符合题意；C项虽是氧化还原反应，但氧化剂和还原剂均为Na2S2O3，不合题意。【答案】C5．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是()A．对该反应体系加热B．向溶液中滴加浓硝酸，以增大氢离子浓度C．滴加少量CuSO4溶液D．改用铁粉【解析】升高温度、增加固体的接触面积都可以加快反应速率，即A、D项可以使氢气生成速率加快；C项，滴加少量CuSO4溶液后，铁置换出的铜可与铁在硫酸溶液中形成原电池，加快反应速率，C项可以；若加入硝酸，由于其具有强氧化性，生成的气体为NO，所以选择B。【答案】B6．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应式为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3，下列说法不正确的是()A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D．该电池通常只需更换铝板就可以继续使用【解析】从电池总反应式可知，Al失电子为负极，O2为正极上反应的物质，A正确；电池工作时电子从铝电极沿导线流向铂电极；而电流方向则相反；铂网面积大，C正确；反应消耗铝，D正确。【答案】B7．对于反应Zn(s)＋H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列叙述不正确的是()A．其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率B．反应过程中能量关系可用上图表示C．若将该反应设计成原电池，锌为负极D．若设计为原电池，当有32.5g锌溶解时，正极放出标准状况下11.2L气体【解析】锌是固体，一般不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。【答案】A8．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH－向正极移动D．总反应式为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑【解析】原电池放电时OH－向负极移动，C项错误。由此电池的名称锂水电池可推测其总反应式为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，据此可再写出其电极反应：(负极)2Li－2e－=2Li＋，(正极)2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，综上分析，A、B、D三项均正确。【答案】C9．下列说法正确的是()【导学号：12150057】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通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1【解析】由化学反应速率的概念“单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量”，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，反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量也是正值，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】C10.根据反应：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag，设计如图所示原电池，下列说法错误的是()A．X可以是银或石墨B．Y是硫酸铜溶液C．电子从铜电极经外电路流向X电极D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－=Ag【解析】由电池反应2Ag＋＋Cu=2Ag＋Cu2＋可知，铜作负极，电极反应为Cu－2e－=Cu2＋，X为正极，可以是比铜不活泼的银或石墨等，电极反应为Ag＋＋e－=Ag；电解质溶液中需含有Ag＋，故B说法错误。【答案】B11．(2023·沈阳高一检测)在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)当m、n、p、q为任意整数时，不能作为达到平衡标志的是()A．体系的压强不再改变B．体系的温度不再改变C．各组分的浓度不再改变D．各组分的质量分数不再改变【解析】平衡状态的直接标志是各组分的浓度不再改变，则各组分的质量分数不再改变，C、D正确；间接标志是体系的温度不再改变，故B正确；但因m＋n与p＋q的相对大小不确定，故A无法确定。若m＋n＝p＋q，则压强始终不变化，则A不能作为达到平衡的标志，因此选A。【答案】A12．(2023·北京高考)一定温度下，10mLmol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈×10－2mol/(L·min)B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)<×10－2mol/(L·min)C．反应至6min时，c(H2O2)＝mol/LD．反应至6min时，H2O2分解了50%【解析】2H2O2eq\o(=,\s\up14(催化剂),\s\do14())2H2O＋O2↑A．6min时，生成O2的物质的量n(O2)＝eq\fmL×10－3L/mL,L/mol)＝1×10－3mol，依据反应方程式，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，所以0～6min时，v(H2O2)＝eq\f(2×10－3mol,L×6min)≈×10－2mol/(L·min)，A正确。～10min时，生成O2的物质的量n(O2)＝eq\f(－×10－3L,L/mol)≈×10－3mol，依据反应方程式，消耗n(H2O2)＝×10－3mol×2＝×10－3mol,6～10min时，v(H2O2)＝eq\f×10－3mol,L×4min)≈×10－2mol/(L·min)<×10－2mol/(L·min)，B正确。C.反应至6min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，剩余n(H2O2)＝mol/L×0.01L－2×10－3mol＝2×10－3mol，c(H2O2)＝eq\f(2×10－3mol,L)＝mol/L，C错误。D.反应至6min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，n(H2O2)总＝4×10－3mol，所以H2O2分解了50%，D正确。【答案】C二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(10分)(2023·岳阳高一质检)利用生活中或实验中常见的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：(1)实验原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)实验装置(如图)。(3)原电池设计及注意的问题：①按如图所示连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓——”的声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种能量。②如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的________极，电极反应是________________，发生了________反应。【解析】根据电池反应：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑可知，正极为比铁不活泼的金属或非金属导体。耳机发出声音是电能转化为声音。由于铁为负极，应连接电流计的负极。【答案】①电能电能②负Fe－2e－=Fe2＋氧化14．(14分)某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL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，实验记录如表所示(累计值)：时间/min12345氢气体积/mL50120232290310(1)哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)反应速率最大？________，原因是___________________________。(2)哪一时间段的反应速率最小________，原因是_______________。(3)求2～3min时间段以盐酸的浓度变化表示的该反应速率是________。(4)如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A.蒸馏水、溶液、溶液、溶液、溶液，你认为可行的是________。【解析】(1)由表中的数据知，反应速率在2～3min时最大，原因是Zn与HCl反应放热，使溶液的温度升高。(2)由表中的数据知，反应速率在4～5min时最小，原因是随着反应的进行，c(H＋)减小。(3)n(H2)＝eq\fL,L·mol－1)＝mol，Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑0．01molmol则Δc＝eq\fmol,L)＝mol·L－1v(HCl)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\fmol·L－1,1min)＝mol·L－1·min－1。(4)加入C，H＋和NOeq\o\al(－,3)与Zn反应不产生H2；加入D，Cu2＋与Zn反应使生成H2的速率加快；加入E，COeq\o\al(2－,3)消耗H＋，使生成的H2也减少。【答案】(1)2～3min该反应是放热反应，此时温度高(2)4～5min此时H＋浓度小(3)mol·L－1·min－1(4)A、B15．(12分)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－。【导学号：12150058】根据上述反应式，完成下列题目。(1)判断下列叙述中正确的是________。A．在使用过程中，电解质KOH不断被消耗B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应(2)写出电池的总反应式：_____________________。(3)使用时，负极区的c(OH－)________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，正极区的c(OH－)________，电解质溶液的c(OH－)________。【解析】(1)由正、负电极反应式可知：Zn电极为负极，发生氧化反应，负极区c(OH－)减小，Ag2O为正极，发生还原反应，正极区c(OH－)增大