2018-2019版高中化学化学反应与能量测评.docx

第二章 化学反应与能量测评(时间:90分钟满分:100分)第卷(选择题共45分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.导学号66474992(2017天津理综)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能解析B项、C项属于电化学反应,一定有电子转移,一定发生氧化还原反应;D项营养物质为人类提供能量的过程,是被O2氧化的过程,发生了氧化还原反应;A项光能转化成电能的过程没有新物质生成,没有发生化学反应,故选A。答案A2.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.在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率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解析A项,添加催化剂,加快反应速率;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加快化学反应速率。答案B3.一种“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。答案B4.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。答案B5.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。答案C6.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。答案D7.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/AMg0.16 molL-1硝酸10 mL60BMg0.13 molL-1盐酸10 mL60CFe0.13 molL-1盐酸10 mL60DMg0.13 molL-1硫酸10 mL60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,而盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,故相同浓度的盐酸与硫酸,硫酸中的c(H+)大于盐酸中的c(H+),D项符合题意。答案D8.一定温度下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡时,n(SO2)n(O2)n(SO3)=234。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此时SO2的物质的量应是()A.0.4 molB.0.6 molC.0.8 molD.1.2 mol解析2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始/mol2x3x4x转化/molyy平衡/mol2x-y3x-4x+y解得:x=0.3mol,y=0.2mol,所以2x-y=0.4mol。答案A9.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.图所示的装置能将化学能转变为电能D.图所示的反应为吸热反应解析旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成吸收能量,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。答案A10.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错误;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正确;推广可再生能源有利于经济可持续发展,C正确;光伏电池发电是将光能直接转化为电能,D正确。答案A11.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反应,反应条件一定要加热解析根据反应能量曲线图可知,能量大小为BAC,故两步反应分别为吸热反应、放热反应,其中A、C的能量差为H,C的能量最低,C最稳定,A、C错误,B正确;吸热反应不一定需要加热,D错误。答案B12.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31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)=31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)=31,因此,n(H2)n(N2)=31的状态不一定是平衡状态。答案D13.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是()A.电池工作时,锂离子向正极移动B.有机电解质可用水溶液代替C.电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气解析该原电池工作时,电解质中的阳离子锂离子会移向正极,故A项正确;由于金属Li可以与水反应生成氢氧化锂和氢气,但是与有机电解质不反应,所以有机电解质不可用水溶液代替,故B项错误;电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2,故C项正确;该原电池是将化学能转化为电能的装置,装置不仅可提供电能,并且反应产物是氢气,能提供能源,故D项正确。答案B14.已知:1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量;1 mol I2蒸气中化学键断裂时需要吸收151 kJ的能量;由H原子和I原子形成1 mol HI分子时释放299 kJ的能量。下列判断不正确的是()A.I2蒸气比H2分子稳定B.2 mol HI(g)发生分解反应吸收11 kJ热量C.HI与NaOH的反应属于放热反应D.0.5 mol H2(g)与0.5 mol I2(g)完全反应释放出5.5 kJ 热量解析选项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稳定,A选项错误。选项B,设反应为2HI(g)H2(g)+I2(g),则吸收的热量=2E(HI)-E(HH)-E(II)=2mol299kJmol-1-1mol436kJmol-1-1mol151kJmol-1=11kJ。选项C,中和反应是放热反应。选项D,根据选项B的计算可知正确。答案A15.NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓缓地反应生成N2和CO2,化学方程式为2NO+2CON2+2CO2,对此反应,下列叙述错误的是()A.使用正催化剂能加大反应速率B.改变反应物的压强对反应速率产生影响C.冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大D.无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响解析加入正催化剂能加大反应速率,A项正确;这是一个有气体参加的化学反应,增大压强,气体物质浓度增大,反应速率加大,减小压强,气体物质浓度减小,反应速率减小,B项正确;温度低,反应速率小,所以冬天不利于NO和CO的转化,C项正确;改变反应物的浓度、压强、温度均能改变该反应的速率,D项错误。答案D第卷(非选择题共55分)二、非选择题(本题包括5小题,共55分)16.(8分)恒温恒容时,NO2和N2O4之间发生反应:N2O4(g)2NO2(g),如图所示。(1)曲线(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。(2)若升高温度,则v(NO2)(填“增大”或“减小”)。(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(NO2)=0.3 molL-1min-1,乙中v(N2O4)=0.2 molL-1min-1,则中反应更快。解析由反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,从图像中可推知:曲线Y表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。升高温度,反应速率增大。答案(1)Y(2)增大(3)乙17.(8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。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。答案(1)放热(2)AC(3)正产生无色气泡2H+2e-H2负正18.(12分)(1)下列反应中,属于放热反应的是,属于吸热反应的是。煅烧石灰石木炭燃烧炸药爆炸酸碱中和生石灰与水作用制熟石灰食物因氧化而腐败(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中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25 g,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E1E2,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)(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-H2O19.(12分)(1)在2 L的密闭容器中放入4 mol N2O5,发生如下反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应至5 min时,测得N2O5转化了20%,则v(NO2)为;5 min时,N2O5在混合气体中的体积分数是。(2)某温度时,在一个2 L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:该反应的化学方程式为。若X、Y、Z均为气体,2 min时反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为。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”)。解析(1)由三段式可知转化的N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为0.4molL-1、0.8molL-1、0.2molL-1,5min时N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的浓度分别为1.6molL-1、0.8molL-1、0.2molL-1,故v(NO2)=0.16molL-1min-1,5min时,N2O5在混合气体中的体积分数为100%61.5%。(2)物质的量的变化量之比等于化学计量数之比(1-0.7)(1-0.9)(0.2-0)=312,2min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。压强之比等于气体物质的量之比,则(0.9+0.7+0.2)(1.0+1.0)=910。达平衡时,容器内气体的物质的量减小,但气体总质量不变,故混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大。答案(1)0.16 molL-1min-161.5%(2)3X+Y2Z910增大20.(15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: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0.2 mol电子通过时,负极的质量减少 g。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