高中化学 专题2 化学反应与能量转化测试卷 苏教版必修2.doc

化学反应与能量转化一、选择题(本题共16小题，每小题给出的四个选项中有一个或两个选项是正确的，请将正确选项选出。每小题3分，共48分)1下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是()a铝热反应b金属钝化c干冰气化 d燃放爆竹【解析】干冰的气化为物理变化，不存在化学能与热能的转化。【答案】c2将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下放入如图所示装置中，下列叙述正确的是()a过一段时间，右端试管中，导管内水柱上升b过一段时间，右端试管中，导管内有气泡产生c负极反应为fe3e=fe3d如果把右端的试管中的水换成煤油，则导管不会有任何现象产生【解析】铁钉会发生电化学腐蚀，负极为fe2e=fe2，正极为o24e2h2o=4oh，因吸收o2导致左侧试管中气体压强减小，右端试管中，导管内水(或煤油)上升，a正确，b、c、d错误。【答案】a3在恒温、恒容条件下，不能表示h2(g)i2(g) 2hi(g)达到化学平衡状态的是()a单位时间内消耗a mol h2的同时消耗2a mol hib容器内的总压强不随时间变化c容器内h2、i2不再减少，hi不再增加d混合气体的颜色不再发生变化【解析】化学反应h2(g)i2(g) 2hi(g)，反应前后气体分子总数没有发生变化，不管反应是否达到平衡状态，容器内的总压强始终不随时间变化，b项不能表示反应已达到平衡状态。【答案】b4用石墨作电极电解cuso4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()acuso4 bh2occuo dcuso4h2o【解析】从电解反应入手，2cuso42h2o2cu2h2so4o2，消耗3cuso4h2o，复原则要生成它们，复原的反应是cuoh2so4=cuso4h2o，故选c。【答案】c5某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：cu22e=cuc无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，cu2向铜电极移动【解析】本题考查原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与cu2发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：fecu2=fe2cu，a正确，若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：fe2e=fe2、cu22e=cu，b正确；由a、b分析可知，选项c是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此选项d是错误的。【答案】d6在一密闭容器中通入a、b、c三种气体，保持一定温度，在t1t4 s时测得各物质的浓度如表，则下列判断正确的是()测定时刻/s浓度t1t2t3t4c(a)/(moll1)6322c(b)/(moll1)53.533c(c)/(moll1)12.533a.在t3 s时反应已经停止bt3t4 s内正、逆反应速率不相等c在容器中发生的反应为a(g)b(g)c(g)d在t2t3 s内a的平均反应速率为 mol/(ls)【解析】由题给数据可知，t3 s时可逆反应达到化学平衡状态，此时，v正v逆0，a错误；t3t4 s内，a、b、c的浓度没有发生变化，反应处于化学平衡状态，正、逆反应速率相等，b错误；达到化学平衡状态时，a、b、c的浓度变化量之比为4：2：22：1：1，故该反应的化学方程式为2a(g)b(g)c(g)，c错误；t2t3 s内，c(a)1 moll1，故用a表示的该时间段的平均化学反应速率为 mol/(ls)，d正确。【答案】d7对于化学反应3w(g)2x(g)=4y(g)3z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()av(w)3v(z) b2v(x)3v(z)c2v(x)v(y) d3v(w)2v(x)【解析】速率之比等于方程式的计量系数之比，a项v(w)v(z)，b项3v(x)2v(z)，c项2v(x)v(y)，d项2v(w)3v(x)。【答案】c8低碳经济是以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式。下列做法中，不利于节能减排、改善环境质量的是()a发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳的排放b加速建设城市地铁、轻轨等轨道交通，促进城市一体化发展，减少汽车尾气排放c发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统d生活垃圾不进行分类处理【答案】d9电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()a锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细b氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能c氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化d太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅【解析】本题考查了原电池和硅及其化合物知识。a项中在原电池中碳棒作为惰性电极，不参与反应，故a错误；b项中氢氧燃料电池是将化学能转化为电能，故b错误；d项中太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅而不是二氧化硅，故d错误。【答案】c10一种化学冰袋中含有na2so410h2o(96 g)、nh4no3(50 g)、(nh4)2so4(40 g)、nahso4(40 g)。将na2so410h2o和其他三种盐分别盛于两个塑料袋中，使用时把它们混合并用手揉搓就可制冷，制冷效果能维持23 h。下列关于制冷原因的猜测肯定错误的是()ana2so410h2o脱水是吸热过程b能较长时间制冷是由于na2so410h2o脱水过程较慢c铵盐发生了复分解反应，且为吸热反应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，所以c项错误。【答案】c11下列说法正确的是()a. 2hih2i2和h2i22hi是可逆反应b. 在可逆反应中，使用催化剂可以同等程度的改变正、逆反应速率c. 任何可逆反应的反应限度都相同d. 在可逆反应中，使用催化剂会增大正反应速率，减小逆反应速率【解析】a选项中两个反应的条件不同，不是可逆反应，故a项错误；b选项中，催化剂对正、逆反应速率的影响是相同的，b正确，d错误；不同的可逆反应，进行的程度不同，即反应的限度是不同的，c项错误。【答案】b12x、y、z都是金属，把x浸入z的硝酸盐溶液中，x的表面有z析出，x与y组成原电池时，y为原电池的负极。x、y、z三种金属的活动性顺序为()axyz bxzycyxz dyzx【解析】x的表面有z析出，即x能置换出z，则金属活动性：xz；x与y组成原电池时，y为原电池的负极，则金属活动性：yx，故三种金属的活动性顺序为yxz。【答案】c13某原电池的电池反应为fe2fe3=3fe2，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、fe(no3)2溶液组成的原电池【解析】根据原电池的电池反应为fe2fe3=3fe2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】c14将一直流电源的正、负极通过pt片分别接在一张用食盐水、碘化钾淀粉溶液和石蕊试液浸湿的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是()abcd阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝【解析】根据放电顺序可知阳极是碘离子，发生氧化反应，生成碘单质，碘单质与淀粉溶液变蓝色；阴极是氢离子，发生还原反应，留下氢氧根离子，使阴极呈现碱性，碱使石蕊试液变蓝色。【答案】d15根据热化学方程式(在101 kpa时)：s(s)o2(g)=so2(g)h297.23 kjmol1，分析下列说法中不正确的是()a1 mol s完全燃烧时放出的热量为297.23 kjbs(g)o2(g)=so2(g)放出的热量大于297.23 kjcs(g)o2(g)=so2(g)放出的热量小于297.23 kjd形成1 mol so2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol s(s)1 mol o2(g)的化学键所吸收的总能量【解析】s(s)转化为s(g)将吸热，所以s(g)o2(g)=so2(g)放出的热量大于297.3 kj。【答案】c16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，该电极上发生氧化反应bb极反应是o24oh4e=2h2oc总反应方程式为2h2o2=2h2od氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源【解析】依据原电池原理，注意电解质溶液参与反应。a项，a极通h2为负极，电极反应为：2h24oh4e=4h2o发生氧化反应；b项，b极通o2为正极，电极反应为：o22h2o4e=4oh，b项不正确；c项，正负极电极反应式相加得总反应为2h2o2=2h2o；d项，氢氧燃料电池的能量高，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】b二、非选择题(本题共4小题，共52分)17(12分)下列装置可实现电解cucl2溶液，c、d均为石墨。读图回答下列问题：(1)是_池，是_池。(2)写出下列电极方程式fe：_；c：_。(3)当cu增重3.2 g时，中收集到标准状况下气体体积为_l(cucl2足量)。【解析】中有两个活泼性不同的电极，应为原电池，为电解池；fe比cu活泼作负极，所以c为阳极，d为阴极；cu增重3.2 g即析出3.2 g cu，转移电子数0.1 mol，由电子守恒知中生成cl2为0.05 mol。【答案】(1)原电电解(2)fe2e=fe22cl2e=cl2(3)1.1218(14分)反应fe h2so4=feso4h2的能量变化如图所示。请回答下列问题：(1)该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)下列措施可使该反应的反应速率增大的是_。a将铁片改为铁粉b用98%的浓硫酸代替稀硫酸c升高温度d将2.4 moll1的稀硫酸改为4.8 moll1的稀盐酸(3)若将上述反应设计成原电池，则铜为_(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为_，该电极上发生的反应为_，外电路中电子由_(填“正”或“负”，下同)极向_极移动。【解析】(1)根据反应过程中能量变化知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。(2)将铁片改为铁粉、升高温度都能使该反应的反应速率增大。fe在98%的浓硫酸中会发生钝化，大大减小了反应速率。fe与稀硫酸反应的实质是fe与溶液中h的反应，2.4 moll1稀硫酸与4.8 moll1稀盐酸中h的浓度相同，故反应速率不变。(3)cu的金属活动性比fe的弱，所以cu为原电池的正极，h在铜片上获得电子产生h2，电极反应为2h2e=h2。【答案】(1)放热(2)ac(3)正有气泡冒出2h2e=h2负正19(12分)在一定温度下，在容积为v l的密闭容器中进行反应：an(g)bm(g)，m、n的物质的量随时间的变化曲线如图所示：(1)此反应的化学方程式中_。(2)t1到t2时刻，以m的浓度变化表示的平均反应速率为：_。(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_。a反应中m与n的物质的量之比为1：1b混合气体的总质量不随时间的变化而变化c混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化d单位时间内每消耗a mol n，同时生成b mol me混合气体的压强不随时间的变化而变化【解析】(1)化学计量数之比等于物质的量之比，所以a：b(8 mol2 mol)：(5 mol2 mol)2：1，该反应的化学方程式为：2n(g) m(g)。(2)v(m)mol(lmin)1。(3)达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，物质的量之比不变，不能说明物质的量相等，a选项错误；该反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，反应前后，混合气体的质量始终不变，b选项错误；该反应为气体体积减小的反应，若反应没有达到平衡状态，反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小，当该量不再发生变化时，则说明反应达到了平衡状态，c和e选项正确；消耗a mol n和生成b mol m都表示的是正反应速率，没有体现逆反应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，d选项错误。【答案】(1)2(2) mol(lmin)1(3)ce20(14分).将等质量的锌片和铜片用导线相连并插入500 ml cuso4溶液中构成如图所示的装置。(1)该装置为_装置，该装置中发生反应的离子方程式为_，铜片周围溶液会出现_的现象。(2)若2 min后测得锌片的质量减少1.3 g，则导线中流过的电子为_mol。(3)若将该装置的电解质溶液换为fecl3溶液，其正极反应为_。.向2 l的密闭容器中通入a mol气体a和b mol气体b，在一定条件下发生反应xa(g)yb(g) pc(g)qd(g)。已知：平均反应速率v(c)v(a)；反应至2 min时，a的物质的量减少了，b的浓度减少了a moll1，同时有a mol d生成。(1)02 min内，v(a)_