2019_2020年高中化学专题综合测评2化学反应与能量转化（含解析）苏教版必修2.docx

专题综合测评(二)化学反应与能量转化(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共计48分)1下列过程，由太阳能直接转变为化学能的是()A光伏发电B风力发电C水力发电D光合作用D光伏发电是光能转化成电能，A项错误；风力发电是风能转化成电能，B项错误；水力发电是机械能转化成电能，C项错误；光合作用是太阳能直接转变为化学能，D项正确。2下列说法不正确的是 ()A原电池负极上发生氧化反应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B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2SO2O22SO3为放热反应，下列关于该反应的说法正确的是()AO2的能量一定高于SO2的能量BSO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量CSO2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，许多放热反应也必须加热才能发生。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D冷水温度低，会降低反应速率。5对可逆反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述中正确的是()A达到化学平衡时，5v正(O2)4v逆(NO)B若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C未达到化学平衡时，正反应速率一定不等于逆反应速率D达到化学平衡时，3v正(NH3)2v正(H2O)不成立C达到化学平衡时正、逆反应速率相等，各物质反应速率之比等于其化学计量数之比，因此4v正(O2)5v逆(NO)，故A错误；单位时间内消耗x mol NH3与生成x mol NO都表示正反应速率，整个反应过程中二者都相等，不能说明反应达到平衡状态，故B项错误；达到化学平衡的标志是正、逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，所以未达到化学平衡时，正反应速率一定不等于逆反应速率，故C正确；无论是否达到化学平衡，各物质的反应速率之比始终等于其化学计量数之比，因此3v正(NH3)2v正(H2O)始终成立，故D错误。6向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。由图可得出正确的结论是()A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段D化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，A错误；ab段正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，B错误；从ac段正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；ac段正反应速率逐渐增大，正反应速率越大，消耗SO2的量越多，SO3的转化率越大，故t1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段，D正确。7胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量；1 mol CH4 完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJD2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H517.6 kJB该反应为放热反应，A项错误；反应热单位为kJmol1，C、D两项错误。8依据甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是()甲 乙丙A甲是原电池，乙是电镀装置B甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应C乙、丙装置中，阳极均发生氧化反应而溶解D丙装置中，铜电极的质量有增有减B甲装置没有外加电源，属于原电池，乙装置存在外加电源，属于电解池，可以在锌上镀铜，A正确；甲装置中，锌是负极，该电极上锌失电子发生氧化反应，乙装置中，锌极是阴极，该电极上发生还原反应，B错误；乙、丙装置中，阳极均是活泼的金属Cu电极，该电极发生氧化反应而溶解，C正确；丙装置是金属的精炼装置，阳极粗铜不断溶解而消耗，铜离子在阴极上获得电子变为Cu附着在阴极上，使阴极精铜质量增加，所以铜电极的质量有增有减，D正确。9下列说法正确的是()A电解熔融氧化铝制取金属铝，氧化铝只被还原B电解熔融NaCl制Na，Na在阴极得到C电解水时，在相同条件下，阳极和阴极产生的气体体积比为21D电解食盐水制H2、Cl2的过程是把化学能转变为电能的过程BAl2O3既被氧化也被还原，A错。NaClNa，Na得电子，所以钠在阴极得到，B正确。电解水时，阳极上产生O2，阴极上产生H2，而V(O2)V(H2)12，C错。电解过程是电能转化为化学能的过程，D错。10氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是()A该电池工作时电能转化为化学能B该电池中b电极是负极C外电路中电子由b电极通过导线流向a电极D该电池的总反应：2H2O2=2H2OD该装置是燃料电池，能将化学能转变为电能，A错；通入O2的极为正极，B错；通入H2的极为负极，失去电子，故电子由a电极流向b电极，C错。11X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示的装置，实验中电流计指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y和Z溶液可能是下列中的()编号XYZ溶液AZnCu稀硫酸BCuZn稀硫酸CCuAg硫酸铜溶液DAgZn硝酸银溶液D首先由题中所给信息(X棒变粗，Y棒变细)可知X棒是正极，Y棒是负极，Y比X活泼，所以选项A、C均错；再看电解质溶液，B选项中稀硫酸中的H在正极X棒上得电子生成氢气，X棒不会变粗；D选项中负极Zn失电子生成Zn2，Y棒变细，Ag在正极X棒上得电子生成Ag附着在X棒上使其变粗。12可逆反应2NO22NOO2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为221混合气体的颜色不再改变ABCDA表示v(正)v(逆)，正确。不能表示v(正)v(逆)，不正确。只要发生反应，v(NO2)v(NO)v(O2)221恒成立，错误。混合气体颜色不变，说明各物质浓度不变，正确。13可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝为负极，通空气的一极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应式都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应式为Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的酸、碱性保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极A该电池工作时，正极上的O2得到电子被还原，电极反应式为O22H2O4e=4OH，A正确；电解质溶液为NaOH溶液时，在负极上生成的是NaAlO2而不是Al(OH)3，B错误；该电池的总反应为4Al3O24NaOH=4NaAlO22H2O，消耗NaOH，pH减小，C错误；该电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极，D错误。14一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是()A该反应的化学方程式为3B4D6A2CB反应进行到1 s时，v(A)v(D)C反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 molL1s1D反应进行到6 s时，各物质的平均反应速率相等C同一化学反应中，各物质的物质的量的变化量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20) mol(1.00.4) mol(1.00.2) mol(0.40) mol6342，随着反应的进行，A、D的物质的量增加，B、C的物质的量减小，则可知A、D为生成物，B、C为反应物，最终各物质的浓度不变且均不为零，故该反应为可逆反应，化学方程式为3B4C6A2D，A项错误；不论什么时刻，用各物质表示的化学反应速率之比均等于化学计量数之比，故B、D项错误。15如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是()A氢氧燃料电池中OH向b极移动B该装置中只涉及两种形式的能量转化C电池正极的电极反应式为O22H2O4e=4OHDP型半导体连接的是电池负极C由图中电子移动方向可判断a为负极，b为正极，在燃料电池中，阴离子移向负极，故OH向a极移动，A项错误；该装置中涉及化学能电能光能等形式的能量转化，B项错误；P型半导体连接的是电池正极，D项错误。16断裂下列化学键需要吸收的能量分别为HH 436 kJmol1，FF 153 kJmol1，HF 565 kJmol1。下列说法正确的是()AH2与F2的反应属于吸热反应B2 mol HF气体分解生成1 mol H2(g)和1 mol F2(g)需要放出541 kJ的能量C1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol液态HF放出的能量小于541 kJD在相同条件下，1 mol H2(g)与1 mol F2(g)的能量总和大于2 mol HF气体的能量D1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol HF(g)时，断裂旧化学键吸收能量436 kJ153 kJ589 kJ，形成新化学键释放的能量2565 kJ1 130 kJ，所以释放出的能量1 130 kJ589 kJ541 kJ，该反应属于放热反应，A项错误；依据题目提供的键能数据，可知2 mol HF气体分解生成1 mol H2(g)和1 mol F2(g)时吸收541 kJ的能量，B项错误；HF由气态变为液态时要放出能量，所以1 mol H2(g)与1 mol F2(g)反应生成2 mol液态HF放出的能量大于541 kJ，C项错误；H2与F2的反应是放热反应，说明在相同条件下，反应物的总能量大于生成物的总能量，D项正确。二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(4分)某同学做如下实验，以探究反应中的能量变化。(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是_热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是_热反应。(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式：_。(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该_生成物的总能量。解析(1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应。(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al6H=2Al33H2。(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，反应物的总能量应该低于生成物的总能量。答案(1)放吸(2)2Al6H=2Al33H2(3)低于18(9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：2H2O2H2O2。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，从_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_(填“放热”或“吸热”)反应。(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：2H22O24e=2H2OB极：O24e=2O2则A极是电池的_极；电子从该极_(填“流入”或“流出”)。解析(1)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。(2)A极是失去电子发生氧化反应的电极，所以A极是负极，电子从该极流出。答案(1)太阳化学催化剂化学电氢氧吸热(2)负流出19(6分)减排是各个国家都在努力为之的事，CO2和SO2的处理是许多科学家都在着力研究的重点。有学者想以如图所示装置利用原电池原理将CO2、SO2转化为重要的化工原料。(1)若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，电池总反应方程式为CO23H2=CH3OHH2O，则正极的电极反应式为_。(2)若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为_，电池的总反应方程式为_。解析(1)H2在负极失去电子，酸性条件下该电池负极的电极反应式为H22e=2H，CO2在正极上得到电子，一分子CO2得到6个电子，转化为CH3OH，故可得正极的电极反应式为CO26H6e=CH3OHH2O。(2)SO2在负极失去电子，可得负极的电极反应式为SO22H2O2e=SO4H。O2在正极上获得电子，可得正极的电极反应式为O24H4e=2H2O，使正、负极得失电子总数相等并将正、负极电极反应式相加，可得电池的总反应方程式为2SO22H2OO2=2H2SO4。答案(1)CO26H6e=CH3OHH2O(2)SO22H2O2e=SO4H2SO22H2OO2=2H2SO420(8分)现代城市使用的燃料大多是煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。(1)写出制取煤气的主要反应的化学方程式_。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJmol1。已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1。试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生热量的比值约为_。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1。试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生热量的比值约为_。(4)氢气是未来的新能源，除产生大量热外，还具有的优点是_(填两点)。解析设C3H8、CO的物质的量均为1 mol，则产生热量的比值约为2 220.0 kJ282.57 kJ7.91。设H2、C3H8的质量均为1 g，则产生热量的比值约为(571.6 kJmol1)(2 220 kJmol1)2.81。答案(1)CH2O(g)COH2(2)7.91(3)2.81(4)来源丰富；其燃烧产物对环境无污染21(11分)(1)某课外兴趣小组对过氧化氢的分解速率进行了如下实验探究。下表是该小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据：用10 mL H2O2溶液制取150 mL O2所需时间(秒)30%H2O2溶液15%H2O2溶液10%H2O2溶液5%H2O2溶液无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360480540720MnO2催化剂、加热102560120上述实验结果体现了_、_、_对过氧化氢分解速率的影响。从上述实验结果体现的影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对化学反应速率的影响：_。(2)某温度时，在一个2 L的密闭容器中，气体M、N、W的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白。该反应的化学方程式为_。从反应开始至4 min内，N的平均反应速率为_，4 min末时M的转化率为_。解析(1)从表中的探究条件看，有H2O2的浓度变化、有加热和不加热的变化、有使用和不使用MnO2催化剂的变化，所以该实验探究了浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。在其他条件不变时，加热、增大H2O2的浓度、使用MnO2催化剂都能提高反应速率。(2)由图象可知，M、N为反应物，W为生成物，4 min时，W增加0.8 mol，M、N都消耗0.4 mol，则有0.4M0.4N0.8M，即MN2W。c(N)0.4 mol/2 L0.2 molL1，v(N)0.2 molL1/4 min0.05 molL1min1；4 min末时M的转化率(0.4 mol/1.2 mol)100%33.3%。答案(1)温度浓度催化剂控制其他条件不变，升高温度(或增大反应物的浓度、加入催化剂)，可以加快反应速率(2)MN2W0.05 molL1min133.3%22(14分)我国成功发射的“嫦娥”卫星和“玉兔”月球车对探究月球结构和资源开发具有极为重要的战略意义。请回答下列问题：(1)发射“嫦娥”卫星使用了大功率运载火箭，火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，其反应为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)，已知生成1 mol H2O(g)释放出160.4 kJ热量。写