第六章 第二节 化学反应与能量 测试题 2021-2022学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

PAGEPAGE7第二章《化学反应与能量》单元评估卷A限时：90分钟总分：100分第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(共48分，每小题3分，每小题有1个正确选项)1．对于反应中的能量变化，下列表述中正确的是()A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量B．断开化学键的过程会放出能量C．加热才能发生的反应一定是吸热反应D．氧化还原反应均为吸热反应2．下列关于原电池的叙述，正确的是()A．任何化学反应，均可以设计成原电池B．原电池是把化学能直接转化成电能的装置C．原电池的两极必须都是金属D．原电池可以提供持续稳定的电流，应用十分广泛3．某温度下按右图所示安装实验装置，在锥形瓶内放入6.5g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，10s时收集到H2的体积为50mL(标准状况下为44.8mL)，在该温度下，下列说法不正确的是()A．用锌粒表示10s内的反应速率为0.013g·s－1B．忽略锥形瓶中溶液体积的变化，用H＋表示10s内的反应速率为0.01mol/(L·s)C．忽略锥形瓶中溶液体积的变化，用Zn2＋表示10s内的反应速率为0.005mol/(L·s)D．用H2表示10s内的反应速率为0.004mol/(L·s)4.为了说明影响化学反应进行快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是()A．大小相同、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉反应快C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，向其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同5．合成氨反应为N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3，下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中表示同一反应速率的是()①v(N2)＝0.03mol·L－1·min－1 ②v(NH3)＝0.09mol·L－1·min－1③v(H2)＝0.045mol·L－1·min－1 ④v(H2)＝0.135mol·L－1·min－1A．①②③B．①③C．①②④D．②④6．下列关于化学反应速率的说法错误的是()A．化学反应速率用于衡量化学反应进行的快慢B．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率都为0C．决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质D．增大反应物浓度，提高反应体系的温度都能增大化学反应速率7．已知2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3为放热反应，下列关于该反应的说法正确的是()A．O2的能量一定大于SO2的能量B．SO2和O2的总能量一定大于SO3的总能量C．SO2的能量一定大于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8．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()A．铜片上发生了还原反应B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．正极附近的SOeq\o\al(2－,4)浓度逐渐增大9．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mLc/mol·L－1V/mLc/mol·L－1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.21010.已知：1molH2(g)与1molBr2(g)完全反应生成2molHBr(g)时放出72kJ的热量，有关物质的相关数据如下表：化学键H2(g)Br2(g)HBr(g)断裂1mol化学键需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A．404B．260C．230D．20011.下列图示变化表示吸热反应的是()12．一定温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(g)达到平衡时，n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶3∶4。减小反应体系的体积，反应再次达到平衡时，n(O2)＝0.8mol，n(SO3)＝1.4mol，此时SO2的物质的量应是()A．0.4molB．0.6molC．0.8molD．1.2mol13．对于放热反应Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，下列叙述正确的是()A．反应过程中的能量关系可用右图表示B．1molZn的能量大于1molH2的能量C．若将其设计为原电池，则锌作正极D．若将其设计为原电池，当有32.5gZn溶解时，正极放出的气体一定为11.2L14.在相同条件下，做H2O2分解的对比实验，其中(1)加入MnO2，(2)不加MnO2。下列各项是反应放出O2的体积随时间变化的示意图，其中正确的是()15．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应：2PbSO4＋2H2Oeq\o(,\s\up17(充电),\s\do15(放电))PbO2＋Pb＋2H2SO4。下列对铅蓄电池的说法错误的是()A．需要定期补充硫酸B．放电时Pb作负极，PbO2作正极C．放电时负极上发生的反应是Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4D．放电时电解质溶液的密度减小16．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如右图所示，对该反应的推断合理的是()A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2CB．0～1s内，v(A)＝v(C)C．0～6s内，B的平均反应速率为0.05mol·L－1·s－1D．0～6s内，各物质的反应速率相等第Ⅱ卷(非选择题，共52分)本部分包括5个小题，共52分17.(12分)化学反应与能量有着密不可分的关系，回答下列问题。Ⅰ.已知31g白磷变为31g红磷释放能量。试回答：(1)上述变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。(2)31g白磷具有的能量______(“>”或“<”)31g红磷具有的能量，常温常压下，______更稳定。(3)31g白磷完全燃烧释放的能量________(“>”或“<”)31g红磷完全燃烧释放的能量。Ⅱ.从理论上讲，氧化还原反应都可以设计成原电池。请你根据以下这个反应：Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，设计一个原电池(如右图)，在图中括号内标明正负极的材料及电解质溶液。18.(12分)工业合成氨的反应：N2＋3H22NH3是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知形成1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键放出的能量分别为436kJ、391kJ、946kJ。则：(1)若1molN2完全反应生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ。(2)如果将1molN2和3molH2混合，在一定条件下使其充分反应，反应放出的热量总小于上述数值，其原因是_____________。19.(12分)据图回答下列问题：(1)若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是__________________________，电流表指针________(填“偏转”或“不偏转”)，两极反应式为：正极_________________________________________________；负极_________________________________________________。(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________(填Mg或Al)，总反应方程式为________。(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如下图所示：A、B两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的正极反应式为：_________________________。(4)如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体，也可以组成一个原电池装置，电池的总反应方程式为：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，则该电池的负极反应式为：_________________________。20.(6分)某可逆反应在不同反应时间各物质的物质的量的变化情况如图所示。则该反应的反应物是________，生成物是________，化学方程式是__________________；反应开始至2min，能否表示出C的反应速率？________，若能，其反应速率为多少，若不能，则其原因是什么？________________________；2min后，A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在此条件下，反应已达到了________状态。21．(10分)已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、稀硫酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。原因是__________________________。(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选Fe2(SO4)3溶液，外加导线，________(填“能”或“不能”)构成原电池。若能，写出电极反应，负极：____________，正极：________________________。(若不能，后两空不填)(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。答案1．A断开化学键需要吸收能量，B错误；有些放热反应也需要加热才能进行，C错误；大多数自发进行的氧化还原反应都是放热反应，D错误。2．B原电池中的氧化还原反应均是自发进行的，故非自发的氧化还原反应不能设计成原电池，如2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑，A错误；原电池的两极必须能导电，但不一定都是金属，如干电池中的正极是碳棒，为非金属，C错误；原电池是一种简易的装置，能产生电流但不稳定，D错误。3．AZn和稀硫酸反应：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，收集到H2的物质的量n(H2)＝eq\f(44.8×10－3L,22.4L·mol－1)＝0.002mol，锌粒为固体，其浓度可视为不变，不能用来表示反应速率，A错误；用H＋表示10s内的反应速率为eq\f(0.002mol×2,0.04L×10s)＝0.01mol/(L·s)，B正确；v(Zn2＋)＝eq\f(1,2)v(H＋)＝0.005mol/(L·s)，C正确；v(H2)＝eq\f(0.002mol,0.05L×10s)＝0.004mol/(L·s)，D正确。4．AMg的活泼性大于Al，故Mg与盐酸反应速率快，A错误；固体颗粒越小，其表面积越大，故等质量的大理石粉表面积远远大于大理石块，反应速率越快，B正确；在光照条件下，浓硝酸分解比在冷暗处快，C正确；MnO2作为催化剂加快KClO3的分解，D正确。5．D根据同一个化学反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，故D项正确。6．B可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等但均不为0，B项错误。7.B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，许多放热反应必须加热才能发生，故B项正确，D项错误。8．A因为锌的活动性强于铜的，所以锌作负极，失去电子，化合价升高，发生氧化反应；铜作正极，H＋在正极得到电子，发生还原反应放出H2，A正确，C错误。在外电路中，电子由负极(锌片)通过导线流向正极(铜片)，B错误；在内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，即负极附近的SOeq\o\al(2－,4)浓度逐渐增大，D错误。9．D温度越高，反应速率越大；反应物的浓度越大，反应速率越大。反应速率越大，出现反应现象就越快，D组最先出现浑浊。10．C化学键的键能与化学反应中能量变化的关系：化学反应中的能量变化值＝反应物断裂化学键吸收的总能量－生成物形成化学键放出的总能量。由于H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)的反应为放热反应，则369×2－(436＋a)＝72，解得a＝230。11．AA中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应；B中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。C中浓硫酸溶于水放热不是化学变化；D中活泼金属(如Zn)与酸的反应为放热反应。12．A设第一次达到平衡时，SO2、O2、SO3的物质的量依次为2xmol、3xmol、4xmol，再次达到平衡时，SO2转化了ymol，则2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(g)第一次平衡时(mol)2x3x4x转化(mol)yeq\f(y,2)y第二次平衡时(mol)2x－y3x－eq\f(y,2)4x＋yeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3x－\f(y,2)＝0.8,4x＋y＝1.4))解得：x＝0.3，y＝0.2，所以2x－y＝0.4。13．A由于该反应是一个放热反应，依据能量守恒原理可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中的能量关系与题给图象相符，A项正确；反应物、生成物各有两种，无法确定Zn和H2所含能量的高低，B项错误；若将其设计为原电池，则锌作负极，C项错误；因未指明温度、压强等条件，故气体体积不确定，D项错误。14．A由图象知，横坐标为时间，纵坐标为V(O2)，只要H2O2的量相同，两种情况下最终产生O2的体积应相同。(1)中MnO2作催化剂，加快了H2O2的分解，相同时间内产生O2的体积比(2)的大，反应结束时所用时间短，故选A。15．A铅蓄电池放电时相当于原电池，Pb作负极，PbO2作正极，负极发生的反应是Pb失去电子生成Pb2＋，Pb2＋与溶液中的SOeq\o\al(2－,4)反应生成PbSO4溶液，放电时消耗的H2SO4与充电时生成的H2SO4相等，在电池制备时，PbSO4的量是一定的，说明不用补充硫酸。放电时，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。16．C由相同时间内同一反应中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，Δn(B)∶Δn(C)∶ΔDn(A)∶Δn(D)＝3∶4∶6∶2，故该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；0～1s内，v(A)＝eq\f(0.6－0mol,2L×1s)＝0.3mol·L－1·s－1，v(C)＝eq\f(1.0－0.6mol,2L×1s)＝0.2mol·L－1·s－1，B项错误；0～6s内，v(A)＝eq\f(1.2－0mol,2L×6s)＝0.1mol·L－1·s－1，v(B)＝eq\f(1.0－0.4mol,2L×6s)＝0.05mol·L－1·s－1，v(C)＝eq\f(1.0－0.2mol,2L×6s)≈0.067mol·L－1·s－1，v(D)＝eq\f(0.4－0mol,2L×6s)≈0.033mol·L－1·s－1，C项正确，D项错误。17．Ⅰ.(1)化学(2)>红磷(3)>Ⅱ.负极：Cu正极：Ag(Pt、C等)电解液：FeCl3溶液18．(1)放出92(2)该反应是可逆反应，1molN2和3molH2不能完全反应，因此放出的热量总是小于92kJ(3)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器中进行，反应经过10min后，生成10molNH3，则用N2表示的化学反应速率是________mol·(L·min)－1。(4)一定条件下，当合成氨反应达到化学平衡时，下列说法正确的是________。a．正反应速率和逆反应速率相等b．正反应速率最大，逆反应速率为0c．N2的转化率达到最大值d．N2和H2的浓度相等e．N2、H2和NH3的体积分数相等f．反应达到最大限度(3)0.25(4)acf解析：(1)断键需要吸收的能量为：946kJ＋3×436kJ＝2254kJ，形成6molN—N新键释放的能量为：6×391kJ＝2346kJ，所以1molN2完全反应放出热量，其值为：2346kJ－2254kJ＝92kJ。(2)N2和H2生成NH3的反应是可逆反应，反应物不可能全部转化。(3)v(N2)＝eq\f(5mol,10min×2L)＝0.25mol/(L·min)。19．(1)镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出偏转2H＋＋2e－=H2↑Mg－2e－=Mg2＋(2)Al2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)O2＋2H2O＋4e－=4OH－(4)CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O解析：(1)该装置形成