2019-2020学年新人教版必修2第六章化学反应与能量单元测试题

第六章测评(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)1.一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是()A.一定属于吸热反应B.一定属于可逆反应C.一定属于氧化还原反应D.一定属于分解反应答案A解析观察示意图知,该反应的反应物是一种,生成物是两种,该反应为分解反应,一般的分解反应是吸热反应,但也有的分解反应(如2H2O22H2O+O2↑)是放热反应,A项错误、D项正确;根据图示可知,充分反应后,反应物与生成物共存,所以该反应是可逆反应,B项正确;该反应中反应物为化合物,生成物中有单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,C项正确。2.“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极,向极板上滴加食盐水后电池便可工作,电池反应为2Mg+O2+2H2O2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是()A.镁片作为正极B.食盐水作为电解质溶液C.电池工作时镁片逐渐被消耗D.电池工作时实现了化学能向电能的转化答案A解析根据原电池原理可知,镁为负极,发生氧化反应;氧气在正极发生还原反应。3.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品,外层则是分别包装的两包化学物质,使用时拉动预留在外的拉线,使这两种化学物质混合并发生反应,此时便可对食物进行加热,这两包化学物质最合适的选择是()A.浓硫酸与水 B.生石灰与水C.熟石灰与水 D.氯化钠与水答案B解析浓硫酸溶于水虽然放热,但浓硫酸是液体,又具有强烈的腐蚀性,不适宜给食品加热;而相同质量的生石灰和熟石灰分别溶于水,前者放出的热量比后者多;氯化钠溶于水能量变化不明显。4.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。5.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.在金属钠与足量的水的反应中,增加水的量能增大反应速率C.2SO2+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答案B解析A项,添加催化剂,可增大反应速率;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增大化学反应速率。6.下列措施对增大反应速率明显有效的是()A.在用H2和N2工业合成NH3时,降低温度B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸C.K2SO4与BaCl2在溶液中反应时,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解析降低温度,合成NH3的反应速率减小;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。7.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,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、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,其汁液可作电解质溶液。8.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/℃AMg0.16mol·L-1硝酸10mL60BMg0.13mol·L-1盐酸10mL60CFe0.13mol·L-1盐酸10mL60DMg0.13mol·L-1硫酸10mL60答案D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,HCl为一元强酸,硫酸为二元强酸,故相同浓度的盐酸与硫酸溶液,硫酸溶液中的c(H+)大于盐酸中的c(H+),D项符合题意。9.一定温度下,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)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是()A.0.4mol B.0.6molC.0.8mol D.1.2mol答案A解析2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始/mol 2x 3x 4x转化/mol y y2 平衡/mol 2x-y 3x-y2 4x+3解得:x=0.3mol,y=0.2mol,所以2x-y=0.4mol。10.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()A.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答案A解析旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成释放能量,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。11.可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术是实现节能减排的一项重要措施。下列有关分析不正确的是()A.上图是太阳能光伏发电原理图,图中A极为正极B.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源C.推广可再生能源有利于经济可持续发展D.光伏发电能量转化方式是太阳能直接转变为电能答案A解析在原电池的外电路中,电流由正极流向负极,由图中的电流方向可判断A极为负极,A符合题意;风能、太阳能、生物质能在短时间内能形成,属于可再生能源,B不符合题意;推广可再生能源有利于经济可持续发展,C不符合题意;光伏电池发电是将光能直接转化为电能,D不符合题意。12.某反应由两步反应ABC构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是()A.两步反应均为吸热反应B.三种化合物中C最稳定C.A与C的能量差为E4D.AB的反应,反应条件一定要加热答案B解析根据反应能量曲线图可知,能量大小为B>A>C,故AB、BC两步反应分别为吸热反应、放热反应,其中A、C的能量差为ΔH,C的能量最低,C最稳定,A项、C项错误,B项正确;吸热反应不一定需要加热,D项错误。13.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)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,说明反应处于平衡状态;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),如果开始时加入的反应物的物质的量之比n(H2)∶n(N2)=3∶1,或加入的是纯NH3,则反应从开始到达到化学平衡状态,始终满足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。14.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()A.I2分子比H2分子稳定B.2molHI(g)发生分解反应吸收11kJ热量C.HI与NaOH的反应属于放热反应D.0.5molH2(g)与0.5molI2(g)完全反应释放出5.5kJ热量答案A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分子稳定,A选项错误。选项B,2molHI(g)发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),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计算可知正确。15.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是()A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降答案A解析A项,Cu作正极,H+在正极得电子生成氢气,因此Cu电极附近溶液中H+浓度减小,所以错误,符合题意;B项,Ag2O得电子作正极,生成Ag和OH-,所以正确,不符合题意;C项,锌筒作负极,失电子发生氧化反应生成Zn2+,因此锌被消耗而使锌筒变薄,所以正确,不符合题意;D项,铅酸蓄电池总的电池反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,由此可知反应过程中消耗了硫酸,因此电解质溶液酸性减弱,溶液中的离子浓度减小,因此导电能力下降,所以正确,不符合题意。16.一定条件下,在体积为10L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应过程如图:下列说法正确的是()A.t1min时正、逆反应速率相等B.X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系C.0~8min,H2的平均反应速率v(H2)=0.75mol·L-1·min-1D.10~12min,N2的平均反应速率v(N2)=0.25mol·L-1·min-1答案B解析t1min时,只是X和Y的物质的量相等,反应没有达到平衡状态,说明正、逆反应速率不相等;根据图像,Y表示H2的物质的量随时间的变化关系,X表示NH3的物质的量随时间的变化关系;0~8min,H2的平均反应速率v(H2)=(1.2-0.3)mol8min×10L=0.01125mol·L-1·min-1,根据H2的变化量可计算出10~12min内N2的平均反应速率v(N2)=1二、非选择题(本题包括4小题,共52分)17.(13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增大,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。

答案(1)放热(2)AC(3)正产生无色气泡2H++2e-H2↑负正解析(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,反应速率增大;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。18.(13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”)。

答案(1)0.16mol·L-1·min-161.5%(2)①3X+Y2Z②9∶10③增大解析(1)由三段式可知转化的N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为0.4mol·L-1、0.8mol·L-1、0.2mol·L-1,5min时N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为1.6mol·L-1、0.8mol·L-1、0.2mol·L-1,故v(NO2)=0.8mol·L-15min=0.16mol·L-1·min-1,5min时,N2O5在混合气体中的体积分数为1.61.6+0.8+0.2×100%≈61.5%。(2)①反应中各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则(1-0.7)∶(1-0.9)∶(0.2-0)=3∶1∶2,2min后各物质的物质的量不再变化,此反应为可逆反应,故反应的化学方程式为3X+Y2Z。②压强之比等于气体物质的量之比,则(0.9+0.7+0.2)∶(119.(13分)Ⅰ.已知断裂或形成1mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能,单位为kJ·mol-1。白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示如图:试根据下表中的化学键键能计算:0.1molP4(白磷)在氧气中充分燃烧放出的能量为kJ。

化学键P—PP—OOOPO键能/(kJ·mol-1)198360498585Ⅱ.将V1mL2.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。请按要求填空:(1)该实验表明此反应(填“吸收”或“释放”)能量,通过图示分析可以得出:做该实验时,环境温度(填“高于”“低于”或“等于”)22℃。

(2)根据图示计算该NaOH溶液的浓度约是mol·L-1。

Ⅲ.如图所示在锥形瓶放置有装有水的小试管,往小试管中分别加入下列物质时:①烧碱固体、②浓硫酸、③硝酸铵固体、④NaCl固体,其中能使a端液面高于b端液面的是(填序号)。

答案Ⅰ.298.2Ⅱ.(1)释放低于(2)3.0Ⅲ.③解析Ⅰ.反应热=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4(s)+5O2(g)P4O10(s)的ΔH=6×198kJ·mol-1+5×498kJ·mol-1-(4×585kJ·mol-1+12×360kJ·mol-1)=-2982kJ·mol-1。故0.1mol白磷在氧气中充分燃烧放出的能量为298.2kJ。Ⅱ.(1)根据实验结果图所示,5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应后的温度是22℃,又盐酸和氢氧化钠溶液反应是放热反应,释放能量,可以知道该实验开始时温度一定低于22℃。(2)HCl和NaOH恰好完全反应时,参加反应的盐酸的体积是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL;设恰好完全反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为n,则n=2.0mol·L-1×0.03L=0.06mol,所以NaOH溶液的浓度为0.06mol0.02L=3mol·L-1。Ⅲ.a端液面高于b端,说明加入药品后锥形瓶内温度降低,气体压强减小20.(13分)(1)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,当电路中有0.2mol电子通过时,负极的质量减少g。

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,该装置(填“能”或“不能”)形成原电池,若不能,请说明理由,若能,请指出正、负极:。

(2)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流表。①锌片上