高中化学必修二章末检测：第二章 化学反应与能量 含答案

高中化学必修课程PAGE10-章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括16个小题，每个小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1．下列关于能量转换的认识中，不正确的是 ()A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能答案D解析白炽灯工作时，会发热，因此一部分电能转化为热能。2．下列说法不正确的是 ()A．原电池负极被氧化B．任何化学反应都能设计成原电池C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变答案B解析原电池反应的本质是氧化还原反应，因此非氧化还原反应是不能设计成原电池的。3．已知2SO2＋O22SO3为放热反应，关于该反应的下列说法正确的是()A．O2的能量一定高于SO2的能量B．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量C．SO2的能量一定高于SO3的能量D．因该反应为放热反应，故不必加热反应就可发生答案B解析放热反应只表明反应物的总能量比生成物的总能量高，而加热是反应的条件，二者无必然联系，许多放热反应也必须加热才能发生，故B项正确，D项错误。4．下列反应条件的控制中不恰当的是 ()A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火C．为加快KClO3的分解速率，加入MnO2D．为加快H2O2的分解速率，把反应容器放到冷水中冷却答案D解析冷水温度低，会降低反应速率。5．在可逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)(正反应为放热反应)中，改变下列条件，不能使v正增大的是 ()A．升高温度 B．降低温度C．使用催化剂 D．增大CO浓度答案B解析不论反应是放热还是吸热，升高温度会增大反应速率，而降低温度会减慢反应速率；增大反应物浓度，会加快反应速率。6．在一定温度下，某容积固定的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是 ()A．体系的压强不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同时生成nmolH2D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键答案C解析选项A，由于该反应是一个气体体积增大的反应，当体系的压强不再发生变化时，说明反应达到化学平衡状态；选项B，根据v正(CO)＝v逆(H2O)，可知CO的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态；选项C，二者表示的都是正反应，不能说明反应达到化学平衡状态；选项D，1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键，即消耗1molH2，同时消耗了1molH2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应达到化学平衡状态。7．一定条件下，可逆反应2AB＋3C，在下列四种状态中，处于平衡状态的是 ()正反应速率逆反应速率AvA＝2mol·L－1·min－1vB＝2mol·L－1·min－1BvA＝2mol·L－1·min－1vC＝2mol·L－1·min－1CvA＝1mol·L－1·min－1vB＝2mol·L－1·min－1DvA＝1mol·L－1·min－1vC＝1.5mol·L－1·min－1答案D解析将逆反应速率根据化学方程式统一换算成A表示的反应速率，即A的生成速率。D项，正反应速率即A的消耗速率vA＝1mol·L－1·min－1，逆反应速率vC＝1.5vA(逆)，vA(逆)＝1mol·L－1·min－1二者相等，说明反应达到了平衡状态。8．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是 ()A．化学方程式为：2MNB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍答案D解析由图像可知N为反应物，M为生成物，然后找出在相同时间段内变化的M、N的物质的量之比(与是否达平衡无关)以确定M、N在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式是：2NM。t2时刻M、N的物质的量相等，但此时M、N的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速度。t3时刻及t3时刻之后，M、N的物质的量不再改变，证明已达平衡状态，此时正、逆反应速率相等。9．某学生将电流表用导线与两个电极连接在一起，再将两个电极同时插入某种电解质溶液中，能观察到有电流产生的是 ()A．用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中B．用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中C．用锌片、铜片作电极插入番茄中D．用铜片、铁片作电极插入酒精中答案C解析要构成原电池，除要形成闭合回路外，还需要有两个活动性不同的电极材料，其中一个电极要能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。A项，铜和石墨与稀硫酸均不反应；B项，电极材料相同；D项，酒精是非电解质；C项，一些水果中含有有机酸，可作电解质溶液。10．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt－Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中 ()①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解质溶液④铝合金电极发生还原反应A．②③ B．②④ C．①③ D．①④答案A解析分析航标灯的电源结构，活泼金属铝合金作负极，相对不活泼金属Pt－Fe合金作正极，电解质溶液是海水。铝合金作负极发生的是氧化反应，故①④错误，②③正确。11．下列措施对增大反应速率明显有效的是 ()A．Na与水反应时增大水的用量B．Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强D．将铝片改为铝粉，做铝与氧气反应的实验答案D解析水的浓度可视为固定不变，因此增加水的用量反应速率不变；铁遇浓硫酸会产生钝化现象，不再产生氢气；压强的改变只能适用于有气体参加的反应；增大固体的表面积可以加快反应速率。12．下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是 ()A．H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变B．2NO2(g)N2O4(g)恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变C．CaCO3(s)eq\o(,\s\up7(高温))CO2(g)＋CaO(s)恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变D．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1答案D解析A项，该反应体系在恒温、恒容下气体的颜色保持不变，即Br2的百分含量保持不变，反应处于平衡状态；B项，该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变，说明NO2和N2O4的物质的量保持不变，反应处于平衡状态；C项，该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不变，说明CO2的质量保持不变，反应处于平衡状态；D项，对于化学反应3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，如果开始时加入的物质的物质的量之比是n(H2)∶n(N2)＝3∶1的混合气体，或加入的是纯NH3，在反应从开始到化学平衡状态，始终是n(H2)∶n(N2)＝3∶1，因此，n(H2)∶n(N2)＝3∶1的状态不一定是平衡状态。13．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 ()A．c(Z)＝0.5mol·L－1 B．c(Y2)＝0.5mol·L－1C．c(X2)＝0.2mol·L－1 D．c(Y2)＝0.6mol·L－1答案B解析若反应向正反应方向进行，0.1mol·L－1X2与0.3mol·L－1Y2完全转化可生成0.2mol·L－1Z，这表明平衡时Z的浓度应小于0.4mol·L－1；若反应向逆反应方向进行，0.2mol·L－1Z全部分解转化生成0.1mol·L－1X2和0.3mol·L－1Y2，这表明平衡时X2的浓度应小于0.2mol·L－1，Y2的浓度应小于0.6mol·L－1。14．如图所示的装置中，M为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中不正确的是 ()A．N上有气体放出B．M为负极，N为正极C．是化学能转变为电能的装置D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N答案D解析原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极；溶液中的氢离子在正极得到电子被还原为H2，则N为正极。电流方向应由正极(N)流向负极(M)。15．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ()①增加C的量②将容器的体积减小一半③保持体积不变，充入氮气使体系的压强增大④保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大A．①② B．②③ C．①③ D．③④答案C解析C为固态物质，增加其用量对反应速率几乎无影响；容器的体积减小，则体系的压强增大，反应速率增大；充入氮气使体系的压强增大，但由于容器体积不变，反应混合物中各成分的浓度不变，所以化学反应速率不变；保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大，反应混合物中各成分的浓度减小，反应速率变慢。16．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有(显中性的)食盐水和(显酸性的)氯化铵溶液，各加入生铁(含C、Fe)块，a、b中均能构成原电池而使铁分别被O2和H＋腐蚀，放置一段时间。下列有关描述错误的是 ()A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－=Fe2＋D．a试管中O2得电子，b试管中H＋得电子答案B解析a为中性环境，Fe失电子，O2得电子，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，Fe失电子，H＋得e－，有H2放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边液面变为左高右低，故B项错。二、非选择题(本题共5个小题，共52分)17．(10分)(1)下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸热反应的是________。①煅烧石灰石②木炭燃烧③炸药爆炸④酸碱中和⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐败(2)用铜、银与硝酸银设计一个原电池，此电池的负极是________，负极的电极反应式是_______________________________________________________。(3)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25g，铜表面析出了氢气________L(标准状况)，导线中通过________mol电子。(4)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______________________________。答案(1)②③④⑤⑥①(2)铜Cu－2e－=Cu2＋(3)1.120.1(4)放储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来放酸电离出的H＋与碱电离出的OH－结合生成弱电解质水：H＋＋OH－=H2O18．(11分)在200℃时，将amolH2(g)和bmolI2(g)充入到体积为VL的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，所以化学反应速率________最大而________最小(为零)(填“v正”或“v逆”)。(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)________，从而化学反应速率v正________，而v逆________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)当反应进行到v正与v逆________时，此可逆反应就达到了最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。答案(1)eq\f(a,V)mol·L－1eq\f(b,V)mol·L－10v正v逆(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变解析在化学平衡建立的过程中，开始时，c(H2)和c(I2)为最大值，正反应速率最大，由于此时没有HI，逆反应速率最小为0，随反应进行c(H2)和c(I2)逐渐减小，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，直到平衡时，v正＝v逆，反应体系中各组分的浓度、百分含量、各组分的分压等不发生变化。19．(10分)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2Oeq\o(=,\s\up7(激光),\s\do5(TiO2))2H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题：(1)分解海水时，________能转变为________能，二氧化钛作________。生成的氢气用于燃料电池时，________能转变为________能。水分解时，断裂的化学键为________键，分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应如下：A极：2H2＋2O2－－4e－=2H2OB极：O2＋4e－=2O2－则A极是电池的________极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。答案(1)太阳化学催化剂化学电H—O吸热(2)负流出解析科学家利用太阳能使海水分解，所以是太阳能转变为化学能；生成的氢气用于燃料电池时是把化学能转变为电能。A极是失去电子发生氧化反应的电极，所以A极是负极，又电子的流向与电流方向相反，故电子从该极流出。20．(10分)经研究知Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：(1)定性分析：如图甲可通过观察_____________________________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________________________________________________________________，写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式：_________________________________________________________________。(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________，实验中需要测量的数据是____________________________________________________________。答案(1)反应产生气泡的快慢控制阴离子相同，排除阴离子的干扰2H2O2eq