高中化学必修二第二章第一二三节同步学案加练习

1 第一节第一节 化学能与热能 第一课时 化学能与热能 第一课时 1 化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系 1 在化学反应中伴随有 的变化 2 物质中的原子之间是通过 相结合的 化学键是一种使离子相结合或原子相结合的作用力 3 当物质发生化学反应时 断开反应物中的化学键要 能量 而形生成物中的化学键要 能量 填 吸收 或 放出 4 化学键的 是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因 5 知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量 决定于 与 的 相对大小 反应物总能量 生成物的总能量 化学反应时要 能量 称放热反应 反应物总能量0 为放热反应 4 能量守恒定律 E 反应物 E 生成物 Q Q 0 为放热 Qc B a b 2c C a b c D a b 或 Y Z B X Z Y C Y X Z D Y Z X 12 对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中 当导线中有 1 mol 电子通过时 理论上的两极变化是 锌片溶解了 32 5 g 锌片增重 32 5 g 铜片上析出 l g H2 铜片上析出 1 mol H2 A 和 B 和 C 和 D 和 13 轮船在海水腐蚀速度比较快 为保护轮船通常采取在轮船低部绑一块金属 这块金属是 A Na B Cu C Zn D Fe 14 铁在下列情况下腐蚀最快的是 A 铁放入海水中 B 将铁和锌连接后放入到海水中 C 将铁和锌连接后放入到淡水中 D 将铁和锡连接后放入到海水中 15 将锌片和铜片用导线连接于同一稀硫酸溶液中 下列叙述正确的是 A 正极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大 B 负极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大 C 正极 负极硫酸根离子的浓度基本不变 D 正极附近硫酸根离子的浓度逐渐减少 16 右图是氢氧燃料电池构造示意图 关于该电池说法不正确 A 正极的电极反应是 O2 2H2O 4e 4OH B a 极是负极 C 电子由 b 通过灯泡流向 a D 氢氧燃料电池是环保电池 17 日常所用的干电池的电极分别为碳棒 上面有铜帽 和锌皮 以湖状 NH4Cl 的和 ZnCl2作为电解质 其中加入 MnO2吸收 H2 其电极反应式为 Zn 2e Zn2 2NH4 2e 2NH3 H2 NH3 Zn2 能生成一种稳定的物质 根据上述 判断下列结论正确的是 A Zn 是正极 碳为负极 B Zn 为负极 碳为正极 C 工作时电子由碳极经过电路流向 Zn 极 D 长时间工作连续工作时 内装湖状物不可能流出腐蚀用电器 18 银锌电池广泛用在各种电子仪器的电源 它放电的过程可表示为 Ag2O Zn H2O 2Ag Zn OH 2 此电池放电时 负极上发生反应的物质是 A Ag B Zn OH 2 C Ag2O D Zn 19 碱性电池具有容量大 放电电流大的特点 因而得到了广泛应用 锌 锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液 电池总反应式为 Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列说法错误的是 A 电池工作时 Zn 失去电子 B 电池正极的电极反应式为 2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 电池工作时 电子由负极通过外电路流向正极 D 外电路中每通过 0 2mol 电子 锌的质量理论上减小 1 3g 20 燃料电池是一种新型的电池 它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能转化成电能 燃料电池的基本反应是 X 极 O2 2H2O 4e 4OH Y 极 2H2 4OH 4e 4H2O 下列判断正确的是 A X 是正极 B Y 是正极 C X 极发生还原反应 D Y 发生氧化反应 22 下列装置中 电流计 G 中有电流通过的是 23 下列装置中 不能说明锌比铜活泼的是 5 A B C D 24 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间 以下叙述正 确的是 A 两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B 甲中铜片是正极 乙中铜片是负极 C 两烧杯中溶液的 pH 均增 大 D 产生气泡的速度甲比乙慢 25 铜锌电池工作时如图 说法正确的是 A 正极反应 Zn 2e Zn 2 B 电池反应 Zn Cu2 Zn 2 Cu C 外电路电子从负极流向正极 D 盐桥中钾离子向 ZnSO4中移动 二 填空题 26 如图所示装置 1 若烧杯中溶液为稀硫酸 则观察到的现象为 两极反应式为 正极 负极 总反应方程为 该装置将 能转化为 能 2 若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液 则负极为 两极反应式为 正极 负极 总反应方程为 27 1958 年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功 使用寿命长达 10 年之久 这种能源起搏器中安装寿命 最长 可靠性最高的锂一碳电池 这种电池容量大 电压稳定 能在 56 7 71 1 温度范围内正常工作 现已在 火箭 移动电话 笔记本电脑中广泛使用 它采用锂和石墨作电极 四氯化铝锂 LiAlCl4 溶解在亚硫酰氯中 SOCl2 组成电解质溶液 电池总反应为 8 Li 3SOCl2 6LiCl Li2SO3 2S 1 此电池中 作负极 电极反应为 作正极 2 该电池用于心脏起搏器时 在生理上的作用是 28 用锌片 铜片连接后浸入稀硫酸溶液中 构成了原电池 工作一段时间 锌片的质量减少了 3 25 克 铜表 面析出了氢气 L 标准状况下 导线中通过 mol 电子 29 航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能 轻便和不污染环境等优点 氢氧燃料电池有酸式和碱式两种 它 们放电时的电池反应总式都表示为 2H2 O2 2H2O 酸式氢氧燃料电池的电解质是酸 其负极反应可表示为 2H2 4e 4H 则其正极反应表示为 碱式氢氧燃料电池的电解质是碱 其正极反应表示 为 O2 2H2O 4e 4OH 则其负极反应式可表示为 30 化学电池在通讯 交通及日常生活中有着广泛的应用 1 目前常用的镍 Ni 镉 Cd 电池 其电池总反应式可以表示为 已知 Ni OH 2和 Cd OH 2均难溶于水但能溶于酸 以下说法正确的是 以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应 充电时化学能转变为电能 放电时化学能能转变为电 A B C D 2 废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物 有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去 6 使用价值 在酸性土壤中这种污染尤为严重 这是因为 提高篇提高篇 1 2011 安徽 研究人员最近发现了一种 水 电池 这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进 行发电 在海水中电池总反应可表示为 5MnO2 2Ag 2NaCl Na2Mn5O10 2AgCl 下列 水 电池在海水 中放电时的有关说法正确的是 A 正极反应式 Ag Cl e AgCl B 每生成 1mol Na2Mn5O10转移 2mol 电子 C Na 不断向 水 电池的负极移动 D AgCl 是还原产物 2 2010 浙江 Li Al FeS 电池是一种正在开发的车载电池 该电池中正极的电极反应式为 2Li FeS 2e Li2S Fe 有关该电池的下列说法中 正确的是 A Li Al 在电池中作为负极材料 该材料中Li 的化合价为 1价 B 该电池的电池反应式为 2Li FeS Li2S Fe C 负极的电极反应式为Al 3e Al3 D 充电时 阴极发生的电极反应式为 Li2S Fe 2e 2Li FeS 3 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池 利用细菌将有机物转化为氢气 氢气 进入以磷酸为 电解 质的燃料电池发电 电池负极反应为 A H2 2OH 2H2O 2e B O2 4H 4e 2H2O C H2 2H 2e D O2 2H2O 4e 4OH 4 镍镉 Ni Cd 可充电电池在现代生活中有广泛的应用 它的充放电反 应按式进行 Cd OH 2 2Ni OH 2充电放电 Cd 2NiO OH 2H2O 向右为充电 向左为放电 由此可知 该电池放电时的负极材料是 A Cd OH 2B Ni OH 2C NiO OH D Cd 5 Mg2 H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器 该电池以海水为电解质溶液 示意图如下 该电池工作 时 下列说法正确的是 A Mg 电极是该电池的正极 B H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C 石墨电极附近溶液的pH 增大 D 溶液中 Cl 向正极移动 6 2013 安徽 热激活电池可用作火箭 导弹的工作电源 一种热激活电池的基 本结构如图所示 其中 作为电解质的无水LiCl KCl 混合物受热熔融后 电池 即可瞬间输出电能 该 电池总反应为 PbSO4 2LiCl Ca CaCl2 Li2SO4 Pb 下列有关说法正确的是 A 正极反应式 Ca 2Cl 2e CaCl2 B 放电过程中 Li 向负极移动 C 每转移 0 1 mol 电子 理论上生成 20 7 g Pb D 常温时 在正负极间接上电流表或检流计 指针不偏转 7 2012 肇庆二模 固体离子导体 是因为离子能在固体中迁移传递电荷 如右图 空气中的O2 与 AlI3在聚四氟乙烯膜中反应生成I2 I2与 Ag 形成原电池 在RbAg4I5晶体中迁移的离子全是 Ag 下列说法中错误的是 A 电流从银电极流向石墨电极 B Ag 从下往上移动 C 石墨电极为正极 银电极为负极D 银电极的电极反应是 Ag e Ag 8 2014 贵州二模 电化学化学家正在研究尿素动力燃料电池 尿液也能发电 用这种电池直接去除城 市废水中的尿素CO NH2 2 既能产生净化的水 又能发电 尿素燃料电池结构如图所示 下列关于该 电池描述正确的是 A 电池工作时 H 移向负极 B B 该装置还可以将电能转化成为化学能 7 C 电池的负极反应式为 CO NH2 2 H2O 6e CO2 N2 6H D 理论上电池工作时 每消耗67 2L O2时 可以净化 2mol CO NH2 2 84 2011 南宁三模 如图表示镁 次氯酸钠燃料电池工作原理 下列说法不正确的是 A 正极的电极反应式为 ClO H2O 2e Cl 2OH B a 为电池负极 c 处流出的主要是NaCl 溶液 C 电路中每流过NA个电子 消耗镁 24g D 该电池总反应为Mg ClO H2O Mg OH 2 Cl 93 2011 淮安二模 如图是甲醇 过氧化氢燃料电池内部结构示意图 工作时 甲醇和过氧化氢分别 进入燃料电池的燃料腔和氧化剂腔 在各自催化剂的作用下发生反应 并向外界输出电能 下列说法正确 的是 A 该电池的正极反应式 H2O2 2H 2e 2H2O B 燃料腔中的多孔石墨电极为该燃料电池的正极 C 电池工作时 1mol 甲醇被还原有 6mol 电子转移 D 电路中的电子经正极 负极 质子交换膜后再回到正极 形成闭合回路 94 1 有一种燃料电池 总反应式为 2H2 O22H2O 则负极是 正极是 电极反应 KOH 式为 2 如将 1 中的电解质由 kOH 改为稀 H2SO4 则电极反应式为 两者的电解液不同 反应进 行后 其溶液的 pH 变化是 3 如把 H2改为甲烷 KOH 作导电物质 则电极反应式为 95 化学电池在通讯 交通及日常生活中有着广泛的应用 1 目前常用的镍 Ni 镉 Cd 电池 其电池总反应可以表示为 Cd 2NiO OH 2H2O2Ni OH 2 Cd OH 2 已 放电 充电 知 Ni OH 2和 Cd OH 2均难溶于水但能溶于酸 以下说法中正确的是 放电时 NiO OH 作负极 放电时 Cd 发生还原反应 放电时负极失电发生氧化反应 放电时化学能转变为电能 A B C D 2 废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物 有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价 值 在酸性土壤中这种污染尤为严重 这是因为 3 下面是废弃镍镉电池中的重金属渗入水体后 进入人体的一条途径 ABCD人 生物体 D 中重金属浓度 填 或 则一定说明 Fe3 比 Cu2 对 H2O2分 解催化效果好 C 用图乙所示装置测定反应速率 可测定反应产生的气体体积及反应时间 9 D 为检查图乙所示装置的气密性 可关闭 A 处活塞 将注射器活塞拉出一定距离 一段时间后松开活塞 观察活 塞是否回到原位 10 化合物 Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应 反应物浓度随反应时间变化如下图所示 计算反应 4 8 min 时间内的平均反应速率和推测反应 16 min 时反应物的浓度 结果应是 A 2 5 mol L 1 min 1和 2 0 mol L 1 B 2 5 mol L 1 min 1和 2 5 mol L 1 C 3 0 mol L 1 min 1和 3 0 mol L 1 D 5 0 mol L 1 min 1和 3 0 mol L 1 11 锅炉燃烧采用沸腾炉的逐渐增多 采用沸腾炉的好处在于 增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源 减少炉中杂质气体 如 SO2等 的形成 提高煤炭的热效率并减少 CO 的排放 使燃料燃烧充分 从而提高燃料的利用率 A B C D 12 已知汽车尾气无害化处理反应为 2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g 下列说法不正确的是 A 升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B 使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C 反应达到平衡后 NO的反应速率保持恒定 D 单位时间内消耗 CO 和 CO2的物质的量相等时 反应达到平衡 13 某温度下 在一固定容积的密闭容器中进行如下反应 H2 g I2 g 2HI g 下列情况一定能说明反应已 达到限度的是 A 压强不再随时间而改变时 B 气体的总质量不再改变时 C 混合气体中各组成成分的含量不再改变时 D 单位时间内每消耗 1 mol I2 同时有 2 mol HI 生成 时 14 在 373 K 时 密闭容器中充入一定量的 NO2和 SO2 发生如下反应 NO2 SO2NO SO3 平衡时 下列叙 述正确的是 NO 和 SO3的物质的量一定相等 NO2和 SO2的物质的量一定相等 体系中的总物质的量一定等于反应开始时 总物质的量 SO2 NO2 NO SO3的物质的量一定相等 A 和 B 和 C 和 D 和 15 一定温度下 反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 达到化学平衡状态的标志是 A N2 H2和 NH3的质量分数不再改变 B c N2 c H2 c NH3 1 3 2 C N2与 H2的物质的量之和是 NH3的物质的量的 2 倍 D 单位时间里每生成 1 mol N2 同时消耗 2 mol NH3 16 下列措施 能使煤炭燃烧更充分 提高热能利用率的是 A 多加煤以使炉火更旺 B 把煤炭做成大煤球 C 把煤中掺和一些黄泥做成蜂窝煤 D 把煤粉碎 在煤粉燃烧器中燃烧 17 在一定条件下 将 1 mol 的 CO 和水蒸气通入容器中发生下述反应 CO H2OCO2 H2 达到平衡后 测得 CO2为 0 6 mol 再通入 4 mol 水蒸气 又达到平衡后 CO2的物质的量为 A 等于 0 6 mol B 等于 1 mol C 大于 0 6 mol 小于 1 mol D 大于 1 mol 18 在密闭容器中充入 4 mol X 在一定温度下 4X g 3Y g Z g 达到平衡时 有 30 的 X 发生分解 则平 衡时混合气体总的物质的量是 A 3 4 mol B 4 mol C 2 8 mol D 1 2 mol 19 在一密闭容器中进行反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g 已知反应过程中某一时刻 SO2 O2和 SO3的浓度 分别为 0 2 mol L 0 1 mol L 0 2 mol L 当反应达平衡时 可能存在的数据是 A SO2为 0 4 mol L O2为 0 2 mol L B SO2为 0 25 mol L C SO2为 0 4 mol L D SO2 SO3均为 0 15 mol L 20 已知常温常压下 N2 g 和 H2 g 生成 2 mol NH3 g 放出 92 4 kJ 热量 在同温同压下向密闭容器中通入 1 mol N2和 3 mol H2 达到平衡时放出热量为Q1 kJ 向另一体积相同的密闭容器中通入 0 5 mol N2 1 5 mol H2和 1 mol NH3 相同条件下达到平衡时放出热量为Q2 kJ 则下列关系式正确的是 A 2Q2 Q1 92 4 B Q2 Q1 92 4 C Q1 Q2 92 4 D Q1 Q2 92 4 二 非选择题 本大题共 8 小题 共 60 分 21 在密闭容器中发生下列反应 I2 g H2 g 2HI g 正反应为吸热反应 起始时 n H2 a mol n I2 b mol 只改变表中列出的条件 其他条件不变 试将化学反应 速率的改变填入相应的表格 填 增大 减小 或 不变 编号反应条件 反应 速率 1 升高温度 2 加入催化剂 3 再充入a mol H2 4 将容器的容积扩大为原来的 2 倍 5 保持容积不变 通入b mol Ne 10 22 6 分 某温度时 在 2 L 容器中 X Y Z 三种物质随时间的变化曲线如图所 示 由图中的数据分析 该反应的化学方程式为 反应开始至 2 min 时 Z 的平均反应速率为 24 6 分 在 25 时 向 100 mL 含 14 6 g 氯化氢的盐酸溶液里放入 5 6 g 纯铁粉 不考虑反应前后溶液体积的变化 反 应开始至 2 min 末收集到氢气 1 12 L 标准状况 在此之后 又经过 4 min 铁粉完全溶解 则 1 在前 2 min 内用 FeCl2表示的平均反应速率是多少 2 在后 4 min 内用 HCl 表示的平均反应速率是多少 3 前 2 min 与后 4 min 相比 反应速率哪个较快 为什么 25 在 200 时 将a mol H2 g 和b mol I2 g 充入到体积为V L 的密闭容器中 发生反应 I2 g H2 g 2HI g 1 反应刚开始时 由于c H2 c I2 而c H