高中化学 第二章 化学反应与能量阶段检测 新人教版必修2.doc

第二章 化学反应与能量阶段检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1参照反应brh2hbrh的能量对应反应历程的示意图，下列叙述中正确的是()a正反应为吸热反应b吸热反应一定要加热后才能发生c反应物总能量高于生成物总能量d升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率【解析】 由图像知反应物的总能量低于生成物的总能量，故正反应为吸热反应，所以a项正确，c项错误；吸热反应不一定要加热才能进行，如ba(oh)28h2o与nh4cl的反应，b项错误；对于任何一个反应而言，升高温度，可以使正反应速率与逆反应速率都加快，d项错误。【答案】 a2一种化学冰袋中含有na2so410h2o和nh4no3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是()ana2so410h2o脱水是吸热过程b较长时间制冷是由于na2so410h2o脱水是较慢的过程c铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应dnh4no3溶于水会吸收热量【解析】 铵盐不会自身发生复分解反应，而又不具备与na2so410h2o发生复分解反应的条件，c选项错误。【答案】 c3下列对化学反应的认识正确的是()a氧化还原反应都是放热反应b化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成c伴随能量变化的物质变化都是化学变化d化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变【解析】 反应是吸热还是放热取决于反应物、生成物的总能量的相对大小，有些氧化还原反应如cco22co就是吸热反应，a错误；化学反应的本质是反应物原子的重新组合，即反应物中旧化学键断裂和生成物中新化学键的形成，b正确；化学变化中一定伴随能量变化，但伴随能量变化的不一定是化学变化，如物质三态的变化，c错误；化学反应中，原子守恒，但分子数目不一定变化，d错误。【答案】 b4某原电池的电池反应为fe2fe33fe2，与此电池反应不符合的原电池是()a铜片、铁片、fecl3溶液组成的原电池b石墨、铁片、fe(no3)3溶液组成的原电池c铁片、锌片、fe2(so4)3溶液组成的原电池d银片、铁片、fecl3溶液组成的原电池【解析】 根据原电池的电池反应为fe2fe33fe2可知，fe为负极，比fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含fe3的溶液为电解质溶液。【答案】 c5一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池，电极反应分别为锌片：2zn4oh4e2zno2h2o石墨：2h2oo24e4oh下列说法不正确的是()a电子从石墨经外电路流向锌片b锌片是负极，石墨是正极c电极总反应为2zno22znod该原电池工作一段时间后石墨附近溶液的ph增大【解析】 由电极反应可知：锌片一极发生氧化反应，为负极，石墨一极发生还原反应，为正极，电子在外电路中从负极(zn片)流向正极(石墨)，反应时石墨一极产生oh，石墨附近溶液c(oh)增大，ph增大。【答案】 a6茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、ptfe合金为电极材料的海水电池。在这种电池中()铝合金是阳极铝合金是负极海水是电解液铝合金电极发生还原反应a bc d【解析】 电池电极只称为正、负极，故错；其中活泼的一极为负极，即为铝合金，对；电极在海水中，故海水为电解质溶液，对；铝合金为负极，则发生氧化反应，故错。【答案】 a7(2017济南高一检测)现向一容积不变的2 l密闭容器中充入4 mol nh3和3 mol o2，发生反应4nh3(g)3o2(g)2n2(g)6h2o(g)，4 min后，测得生成的h2o占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()av(n2)0.125 moll1min1bv(h2o)0.375 moll1min1cv(o2)0.225 moll1min1dv(nh3)0.250 moll1min1【解析】 设4 min时，生成6x mol h2o(g)，据题意，则有：0.4解得：x0.5则4 min内h2o的变化浓度为c(h2o)1.5 moll1v(h2o)0.375 moll1min1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(n2)0.125 moll1min1，v(nh3)0.250 moll1min1，v(o2)0.187 5 moll1min1。【答案】 c8煤气的产生主要是因为煤炉中发生了如下反应：co2c2co，试分析下列有关叙述中不正确的是()ac在o2充足时燃烧，发生的反应主要是放热反应b煤燃烧时吹入的氧气越多炉火越旺cco2c2co这一反应属吸热反应d煤燃烧时，反应物总能量高于生成物总能量，所以放出热量【解析】 碳充分燃烧时反应为co2co2，该反应为放热反应，即反应物总能量大于生成物总能量，但是氧气过多，将带走一部分热量，所以o2要适量过量，而反应co2c2co为吸热反应，故选b。【答案】 b9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()【解析】 a项没有对比实验，错误；b项中催化剂不同，无法比较，错误；c项前者没有催化剂，后者有催化剂，无法比较，错误；d项中只有温度不同，其他条件都相同，方案可行。【答案】 d10下列说法中可以说明密闭容器中的反应：p(g)q(g) r(g)s(g)在恒温下已达平衡状态的是()a反应容器内压强不随时间变化而变化bp和s的生成速率相等c反应容器内p、q、r、s四者共存d反应容器内总物质的量不随时间变化而变化【解析】 在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化而变化，总物质的量不随时间变化而变化，并且四种物质始终是共存的，正确答案为b。【答案】 b11已知反应2so2(g)o2(g) 2so3(g)在反应过程中某一时刻so2、o2、so3的浓度分别为0.2 moll1、0.1 moll1、0.2 moll1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是()aso2为0.4 moll1，o2为0.2 moll1bso2为0.25 moll1cso3为0.4 moll1dso2、so3均为0.15 moll1【解析】 若so2、o2完全反应，c(so3)最高可达0.4 moll1；so3完全分解，c(so2)、c(o2)最高可达0.4 moll1、0.2 moll1。但反应为可逆反应，不可能进行到底。所以0.4 moll1c(so2)0，0.2 moll1c(o2)0，0.4 moll1c(so3)0。d项表示平衡时反应物so2和生成物so3均减少，这是不可能的，违反了质量守恒定律。【答案】 b12用一定体积、一定浓度的盐酸跟过量的锌反应制取一定体积的氢气，为了提高化学反应速率而又不影响生成氢气的体积，下列措施中合理的是()a加少量稀硫酸 b加热c加蒸馏水 d加少量蓝矾【解析】 在zn2hzn2h2中hcl的量一定，zn过量。题中的规定是既要提高反应速率又不影响生成h2的体积。a是增加h，多生成了h2；b使hcl挥发而导致物质浪费并污染环境；c是降低了h的浓度，降低了化学反应速率；d是通过zncu2cuzn2生成cu，zncu在稀盐酸中构成以zn为负极的原电池，加快了生成h2的化学反应速率。【答案】 d13燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是()aa极是负极，该电池上发生氧化反应bb极反应是o24oh4e2h2oc总反应方程式为2h2o22h2od氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源【解析】 a项，a极通h2为负极，电极反应为2h24oh4e4h2o，发生氧化反应；b项，b极通o2为正极，电极反应为o22h2o4e4oh，b项不正确；c项，正负极电极反应式相加得总反应为2h2o22h2o；d项，氢氧燃料电池的能量利用率高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。【答案】 b14(2016合肥高一检测)一定条件下，在体积为10 l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 ()at1min时正逆反应速率相等bx曲线表示nh3的物质的量随时间变化的关系c0 min8 min，h2的平均反应速率v(h2)0.75 moll1min1d10 min12 min，n2的平均反应速率v(n2)0.25 moll1min1【解析】 t1min时，只是x和y的物质的量相等，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 min8 min，h2的平均反应速率v(h2)0.011 25 moll1min1，根据h2的变化量可计算出10 min12 min时n2的平均反应速率v(n2)0.002 5 moll1min1。【答案】 b152so2(g)o2(g) 2so3(g)(正反应为放热反应)是工业上制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()a2 mol so3的总能量比2 mol so2和1 mol o2的总能量要高b催化剂v2o5不改变该反应的逆反应速率c由于该反应是放热反应，所以降低温度会缩短反应达到化学平衡的时间d在t1、t2时刻，so3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1t2内，so3(g)生成的平均速率v【解析】 一个确定的化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如果反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。2 mol so3的总能量比2 mol so2和1 mol o2的总能量要低，选项a是错误的；加入催化剂会同时改变正、逆反应的化学反应速率，选项b是错误的；降低反应温度会使反应速率降低，将延长反应达到平衡的时间，选项c是错误的；根据化学反应速率的表示方法可判断出选项d是正确的。【答案】 d16控制适合的条件，将反应2fe32i2fe2i2设计成如下图所示的原电池(盐桥可以使自由离子通过)。下列判断不正确的是 ()a反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应b反应开始时，甲中石墨电极上fe3被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d电流计读数为零后，在甲中溶入fecl2固体，乙中的石墨电极为负极【解析】 由反应2fe32i2fe2i2可知，反应开始时甲中fe3发生还原反应，乙中i发生氧化反应；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成fe3的物质的量与消耗fe3的物质的量相等，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入fecl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中i2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极；故选d。【答案】 d二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(6分)某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。(1)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_其生成物的总能量。【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2al6h2al33h2。(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量低于其生成物的总能量。【答案】 (1)放吸(2)2al6h2al33h2(3)低于18(10分)(1)把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片逐渐溶解，并有气体产生，再平行地插入一块铜片(如图甲所示)，可观察到铜片上_(填“有”或“没有”)气泡产生，再用导线把锌片和铜片连接起来(如图乙所示)，可观察到铜片上 _ (填“有”或“没有”)气泡产生。(2)用导线连接灵敏电流表的两端后，再与溶液中的锌片和铜片相连(如图丙所示)，观察到灵敏电流表的指针发生了偏转，说明导线中有电流通过。从上述现象中可以归纳出构成原电池的一些条件是_。有关的电极反应式锌片： _；铜片：_。(3)图乙、图丙是一个将_能转化为 _ 能的装置，人们把它叫做 _ 。【解析】 (1)铜与稀硫酸不反应，故铜片上没有气泡产生。而铜片与锌片用导线连接起来伸入到稀h2so4中，构成原电池，其中铜片作正极，电极反应式：2h2eh2，故铜片上有气泡产生。(2)cuzn稀h2so4构成的原电池中，zn作负极：zn2ezn2，铜作正极：2h2eh2；构成原电池的条件是：有两个活泼性不同的金属作电极，两电极插入电解质溶液中，并用导线相连形成回路。(3)图乙、图丙是将化学能转化成电能的装置，即形成原电池装置。【答案】 (1)没有有(2)两电极要插入电解质溶液，并用导线连接形成回路zn2ezn22h2eh2(3)化学电原电池19(10分)某研究性学习小组探究如下实验：在常温下，取两片质量相等、外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片，分别加入盛有相同体积、h浓度相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中，发现铝片在稀盐酸中产生氢气的反应速率比在稀硫酸中的快。查阅相关资料后得知：化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定，其次是外界因素的影响。(1)写出以上反应的离子方程式_。(2)出现上述现象的原因可能：假设so对铝与h的反应有抑制作用；假设_。(3)请设计实验对上述假设进行验证：_。_。(4)如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快，可以采取的措施有：_；_；_；_。【解析】 (1)金属与酸反应的实质是金属与溶液中的h反应。(2)本题的难点是如何提出问题。稀硫酸中含有h和so，稀盐酸中含有h和cl。依题意信息知，外形和组成均相同的铝与等浓度的酸反应，接触面积相同，h浓度相同，反应在相同温度下进行，说明二者的温度、浓度、接触面积都相同，不同的是溶液中所含阴离子不同，联想催化剂对化学反应的影响，可能是阴离子对反应的影响不同。(3)针对提出的猜想，设计实验方案。设计方案可以从正反两个方面切入。(4)改变条件加快反应，要从影响化学反应速率的因素切入：温度、浓度、催化剂和固液反应接触面积。【答案】 (1)2al6h2al33h2(2)cl对铝与h的反应有促进作用(3)向上述稀硫酸中加入少量氯化钠、氯化钾等可溶性氯化物，如果能加快反应速率，则假设成立向上述稀盐酸中加入少量硫酸钠、硫酸钾等可溶性硫酸盐，如果反应速率减小，则假设成立(4)加入可溶性氯化物增加h浓度加热将铝片换成铝丝20(6分)在某一容积为5 l的密闭容器内，加入0.2 mol的co和0.2 mol的h2o(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)，反应放出热量。反应中co2的浓度随时间变化的情况如图所示：(1)根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，co的化学反应速率为_；反应平衡时c(h2)_。(2)判断该反应达到平衡的依据是_(填序号)。co减小的化学反应速率和co2减小的化学反应速率相等co、h2o、co2、h2的浓度都相等co、h2o、co2、h2的浓度都不再发生变化正、逆反应速率都为零【解析】 (1)由图可知10 min时反应达到平衡，所以v(co)0.003 moll1min1，反应时转化的浓度之比化学方程式中化学计量数之比，所以c(h2)c(co2)0.03 moll1。(2)达到平衡的标志是各物质的物质的量分数保持一定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。co减小的化学反应速率是正反应速率，co