高中化学人教版必修2同步练习 第二章 化学反应与能量 综合检测.doc

第二章第二章 综合检测综合检测(90 分钟，100 分)一、选择题(本题包括 18 个小题，每小题 3 分，共 54 分)1(2014·衡阳市八中高一联赛)下列反应中不需加热的吸热反应是( )A锌粒与稀硫酸的反应B灼热的木炭与 CO2反应C甲烷在氧气中的燃烧反应DBa(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应答案：D点拨：A 项为放热反应；B 项为吸热反应，但需先加热才能发生反应；C 项为放热反应。2(2014·临沂一中高一期中)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是( )ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶答案：D点拨：A 项是太阳能转化为电能；B 项是放电时化学能转化为电能，充电时电能转化成化学能；C 项是太阳能转化成热能；D 项是化学能转化为热能。3(2014·江西省吉安一中高一段考)下列说法正确的是( )A化学反应的发生是否需要加热取决于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小B金属原子在化学反应中只能失去电子，因而只能形成离子键C只由共价键形成的分子一定是共价化合物D在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同答案：D点拨：化学反应的发生是否需要加热并不取决于反应物和生成物总能量的相对大小，有的吸热反应(反应物总能量低于生成物总能量)需要加热条件才能发生，有的放热反应(反应物总能量高于生成物总能量)在发生反应时也需加热才能进行，如碳的燃烧反应等，A 项不正确；有的金属和非金属也能形成共价键(如 AlCl3)，B 项不正确；一些单质 H2、Cl2、N2等只由共价键形成的分了，C 项不正确；在一个确定的化学反应中都伴有能量的变化，常以热量的形式转化，所以反应物总能量与生成物总能量一定不相同，D 项正确。4(2014·石家庄二中高一期中)下列对能量转化的认识中，不正确的是( )A电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能B风力发电时，风能主要转化为电能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点拨：白炽灯工作时，电能大部分转化为光能，有一部分转化为热能，D 项不正确。5(2014·襄、宜四市高一期中)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中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低C图 1 所示的装置能将化学能转变为电能D图 2 所示的反应为吸热反应答案：A点拨：化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂吸收能量和形成新化学键时放出能量的差值，A 项正确；中和反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，B 项不正确；图 1 没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转变为电能，C 项不正确；反应物总能量高于生成物总能量时反应为放热反应，D 项不正确。6下列说法正确的是( )A伴有能量变化的过程都是化学变化B在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同C饱和食盐水电解时化学能转变为电能D日本福岛核电站提醒我们不要开发新能源，要大力挖掘化石能源答案：B点拨：虽然化学过程一定伴随有能量变化，但有能量变化的过程(如水蒸气的液化)不一定是化学变化，A 项错；B 项正确；电解饱和食盐水是电能转变为化学能，C 项错；虽然福岛核电站事件造成了很大危害，但化石能源是有限的，而且造成很大污染，在保证安全前提下，仍然要开发廉价、安全的新能源，D 项错。7化学反应 A2B2=2AB 的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A该反应过程吸收能量B断裂 1 mol AA 键和 1 mol BB 键可放出 x kJ 能量C断裂 2 mol AB 键需要吸收 y kJ 能量D2 mol AB 的总能量高于 1 mol A2和 1 mol B2的总能量答案：C点拨：该反应过程中反应物总能量大于生成物总能量，因此放出能量，A 错、D 错；断裂 1 mol AA 键和 1 mol BB 键需要吸收 x kJ 能量，B 错。8(2014·衡阳市八中高一期中)右图为铜锌原电池示意图，按该装置进行实验下列说法正确的是( )A锌片逐渐溶解B烧杯中溶液逐渐呈蓝色C电子由铜片通过导线流向锌片D该装置能将电能转变为化学能答案：A点拨：该装置为 Zn、Cu、稀硫酸原电池，Zn 为负极失电子经外电路流向正极 Cu 体，溶液 H在 Cu 体得电子被还原生成 H2，B、C 不正确；该装置是将化学能转化为电能，D 项不正确。9下列装置能构成原电池的是( )答案：B点拨：A 中两个电极都为 Cu，不能构成原电池，C 中无导线连接，没有形成闭合电路，D 中无水乙醇不是电解质溶液，故 A、C、D 选项均不能构成原电池。10某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3Fe=3Fe2，能实现该反应的原电池是( )A正极为 Cu，负极为 Fe，电解质溶液为 FeCl3溶液B正极为 C，负极为 Fe，电解质溶液为 FeSO4溶液C正极为 Fe，负极为 Zn，电解质溶液为 Fe2(SO4)3溶液D正极为 Ag，负极为 Cu，电解质溶液为 CuSO4溶液答案：A点拨：由 2Fe3Fe=3Fe2得出负极反应式为：Fe2e=Fe2，正极反应式为：2Fe32e=2Fe2，可知负极材料为铁，正极材料为比铁不活泼的导体，电解质溶液中必须有 Fe3，A 正确。11在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是( )Av(NH3)0.3 mol/(L·min)Bv(N2)0.01 mol/(L·s)Cv(N2)0.2 mol/(L·min)Dv(H2)0.3 mol/(L·min)答案：B点拨：注意单位，注意反应物质前面的系数。同单位情况下，反应速率除以该物质前面的系数后，数值大的速率大。12(2014·北京六十六中高一下学期期末)在一定温度下，下列叙述是可逆反应 A(g)3B(g)2C(g)达平衡时的特征的是( )(1)C 的生成速率与 C 的分解速率相等；(2)单位时间内生成 a mol A，同时生成 3a mol B；(3)A、B、C 的浓度不再变化；(4)单位时间内消耗 a mol A，同时生成 3a mol B；(5)A、B、C 的分子数之比为 132。A(1)(2)(5)B(1)(3)(4)C(1)(2)(3)(4)D(1)(3)(5)答案：B点拨：单位时间内生成 A，同时生成 B 都指的是逆反应方向，所以(2)不能作为判断平衡状态的标志；平衡前后 A、B、C 的分子数之比都有可能是 1:3:2，所以(5)不能作为平衡状态的判断标志。13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，达到平衡的标志是( )体系的压强不再改变体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变各组分的质量分数不再改变反应速率 v(A):v(B):v(C):v(D)m:n:p:q单位时间内 m mol A 发生断键反应，同时 p mol C 也发生断键反应ABCD答案：C点拨：判断化学平衡的根本标志是 v(正)v(逆)，中 m mol A 断键，则同时生成 p mol C，而 p mol C 也发生断键反应，因此对 C 而言 v(正)v(逆)，正确；而中没有指明反应速率的方向，错误；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，正确；间接标志是体系的温度不再改变，故正确。但因(mn)与(pq)的相对大小不确定，故无法确定。若 mnpq，则压强始终不变化，则错误。因此选 C。14一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是( )A反应开始到 10 s，用 Z 表示的反应速率为0158 mol·L1·s1B10 s 后，该反应停止进行C反应的化学方程式为 2X(g)Y(g)2Z(g)D反应开始到 10 s 时，平均反应速率：v(X)v(Y)0.039 5 mol·L1·s1答案：D点拨：由图像可知 X、Y 的物质的量减小，Z 的物质的量增加，进行至 10 秒时反应达平衡状态，故 X、Y 为反应物，Z 为生成物，当反应达到平衡时，消耗 X 0.79 mol，Y 0.79 mol，生成 Z 1.58 mol，该反应方程式为 X(g)Y(g)2Z(g)，C 错；反应开始到 10 s，用 Z表示的反应速率 v(Z)0.079 mol·L1·s1，v(X)v(Y) v(Z)0.039 5 1.58 mol2 L × 10 s12mol·L1·s1，A 错，D 正确；10 s 后该反应达平衡状态，此时 v(正)v(逆)0，反应并未停止，B 错。15反应 4A(g)3B(g)=2C(g)D(g)，经 2 min，B 的浓度减少 0.6 mol·L1。对此反应速率的表示，正确的是( )用 A 表示的反应速率是 0.4 mol·L1·min1分别用 B、C、D 表示的反应速率其比值为 3:2:1在 2 min 末的反应速率，用 B 表示是 0.3 mol·L1·min1在这 2 min 内用 B 表示的反应速率的值是逐渐减小的，用 C 表示的反应速率的值是逐渐增大的ABCD答案：A16为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是( )A.B.C.D.答案：D点拨：A 中只有 40的温度，没有其它变化，无法比较温度对比化学反应速率的影响，B 中使用的催化剂不同，C 中上图装置没有催化剂，下图装置使用了催化剂。D 中 H2O2的分解均用 FeCl3溶液作催化剂且二者浓度都为 5%，上图温度为 40下图温度为常温，显然可以比较出温度对化学反应速率的影响。17如下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是( )Aa 中铁钉附近呈现红色Bb 中铁钉上发生还原反应Ca 中铜丝上发生氧化反应Db 中铝条附近有气泡产生答案：B点拨：a 装置中铁钉为负极，失去电子，发生氧化反应，铜丝作正极，O2和水得到电子发生还原反应，生成 OH，同时附近变红色。b 装置中，铝条作负极，失去电子，发生氧化反应，铁钉作正极，O2和水得电子发生还原反应，生成 OH，遇酚酞显红色。18根据图中包含的信息分析，下列叙述正确的是( )A氢气与氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体，反应吸收 248 kJ 的能量B436 kJ/ mol 是指断开 1 mol H2中的 HH 键需要放出 436 kJ 的能量C氢气与氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应放出 183 kJ 的能量D431 kJ/ mol 是指生成 2 mol HCl 中的 HCl 键需要放出 431 kJ 的能量答案：C点拨：断开化学键需要吸收能量，B 错误；431 kJ·mol1是指生成 1 mol HCl 中 HCl键需要放出 431 kJ 的能量，D 错误；据图中信息知生成 2 mol HCl 时能量变化为(436 kJ·mol1243 kJ·mol1)2×431 kJ·mol1183 kJ·mol1，故 A 错误，C 正确。二、非选择题(本题包括 5 小题，共 46 分)19(4 分)下列反应：氢氧化钠与硫酸，一氧化碳与氧气，八水合氢氧化钡与氯化铵，金属铜与硝酸银。其中(用序号填空)：(1)属于放热反应的是_。(2)属于吸热反应的是_。(3)能设计成原电池的反应是_。(4)能设计成燃料电池的反应是_。答案：(1) (2) (3) (4)点拨：酸碱中和反应、燃烧、活泼金属置换不活泼金属反应属放热反应，属于典型的吸热反应。燃烧和置换反应一定是氧化还原反应，理论上均可设计成原电池，且 CO 燃烧可设计成燃料电池。20(8 分)反应 FeH2SO4=FeSO4H2的能量变化趋势，如图所示：(1)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(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(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_极(填“正”或“负”)。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_极(填“正”或“负” ，下同)向_极移动。答案：(1)放热 (2)A、C(3)正 产生无色气泡2H2e=H2 负 正点拨：(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，比铁活泼性差的铜应作正极。铜片上，氢离子得到 电子，反应式为 2H2e=H2，外电路电子由负极流向正极。21(2014·襄、宜四中高一期中)(11 分).控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据，分析以下数据，回答下列问题：序号硫酸的体积/mL锌的质量/g锌的形状温度/完全溶于酸的时间/s生成硫酸锌的质量/g150.02.0薄片25100m1250.02.0颗粒2570m2350.02.0颗粒3535m3450.02.0粉末25455.0550.06.0粉末3530m5650.08.0粉末25t616.1750.010.0粉末25t716.1(1)化学反应速率本质上是由_决定的，但外界条件也会影响反应速率的大小。本实验中实验 2 和实验 3 表明_对反应速率有影响，该因素对反应速率的具体影响是：其它条件相同时，_反应速率越快。(2)我们最好选取实验_(填 3 个实验序号)研究锌的形状对反应速率的影响。我们发现在其它条件相同时，反应物间的_反应速率越快。(3)若采用与实验 1 完全相同的条件，但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液，发现反应速率明显加快。原因是_。(4)利用表中数据，可以求得：硫酸的物质的量浓度是_mol/L。.某温度时，在 5 L 的容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题：(5)反应开始至 2 min，Y 的平均反应速率_。(6)分析有关数据，写出 X、Y、Z 的反应方程式_。答案：.(1)反应物本身的性质 温度 温度越高(2)1、2 和 4 接触面积越大(3)锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成了原电池，加快了反应速率(4)2.0.(5)0.03 mol/(L·min)(6)X(g)3Y(g)2Z(g)22(7 分)在容积为 2 L 的密闭容器中进行如下反应：A(g)2B(g)3C(g)nD(g)，开始时 A 为 4 mol，B 为 6 mol,5 min 末时测得 C 的物质的量为 3 mol，用 D 表示的化学反应速率 v(D)为 0.2 mol·L1·min1。计算：(1)5 min 末 A 的物质的量浓度为_。(2)前 5 min 内用 B 表示的化学反应速率 v(B)为_。(3)化学方程式中 n 值为_。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为：v(A)5 mol·L1·min1v(B)6 mol·L1·min1v(C)4.5 mol·L1·min1v(D)8 mol·L1·min1其中反应速率最快的是_(填编号)。答案：(1)1.5 mol·L1 (2)0.2 mol·L1·min1(3)2 (4)23(10 分)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证 Fe、Cu 的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将形状和大小均相等的铁片和铜片，分别同时放入 100 mL 2.0 mol/L稀硫酸中，观察产生气泡的快慢，据此可以确定它们的金属活动性。该原理的离子方程式为：_；若反应进行到 2 min 时共收集到标准状况下的气体 1120 mL，则用硫酸表示的该反应的反应速率为(溶液体积变化忽略不计)：_。方案：有人利用 Fe、Cu 作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出你设计的原电池装置图。注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电子流动方向，并写出电极反应式。正极反应式：_。负极反应式：_。方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证 Fe、Cu 活动性的简单实验方案(与方案、不能雷同)：_，用离子方程式表示其反应原理：_。答案：(1)：Fe2H=Fe2H2025 mol/(L·min)：2H2e=H2 Fe2e=Fe2：将铁片置于 CuSO4溶液中，一段时间后观察 Fe 表面有红色的金属铜析出，即可以证明金属铁的活泼性强于金属铜的FeCu2=Fe2Cu24(6 分)由铜片、锌片和 200 mL 稀 H2SO4组成的原电池中，若锌片只发生电化学反应，则当铜片上共放出 3.36 L(标准状况)气体时，H2SO4恰好完全消耗。求：(1)反应中消耗的锌的质量是多少？(Zn：65)(2)有多少个电子通过了导线？(3)原稀 H2SO4的物质的量浓度是多少？答案：(1)9.75g (2)1.806×1023 (3)0.75 mol/L点拨：电极反应式分别为：负极：Zn2e=Zn2正极：2H2e=H2正极上产生 H2 3.36 L，即 0.15 mol 时，转移的电子数为 0.15 mol×2×6.02×1023 mol11.806×1023消耗锌的质量为 0.15 mol×65 g/ mol9.75 g消耗 H的物质的量为 0.15 mol×20.3 molc(H2SO4)0.75 mol/L。0.3 mol ×12200 × 103L