高中化学 第2章　化学反应与能量 章末总结+章末检测（带详细解析）新人教版必修2

1 章末总结章末总结 1 1 化学反应 2 化学 热 化学能与电能的相互转化 由热能转化为化学能 由光能转化为化学能 3 2 1 洗净 擦干 2 将铁块锉成铁屑 将硫黄研磨成细粉 并混合均匀 增大固体的 表面积 增大反应物的接触面积 3 C 4 C 5 1 12 g 碳充分燃烧生成 CO2比它不充分燃烧生成 CO 要多放出 283 kJ 的热量 如果 煤炭不完全燃烧 不仅浪费能源 而且生成大气污染物 CO 和煤炭粉尘等 2 碳先生成 CO 最终生成 CO2所放出的总热量与碳一步转化为 CO2所放出的热量相同 盖斯定律 在恒温 恒压下 一个化学反应从初始状态到终止状态 无论是一步完成还是 分几步完成 其总热效应相同 6 提示 选用不同浓度的纯碱溶液或盐酸进行实验 确定可用于实验室制取的合适浓 度 7 1 负极 锂是非常活泼的金属 2 锂极易与水反应 3 体积小 重量轻 电压高 可达 4 0 V 以上 比能量 单位质量或单位体积电池的输 出能量 高 寿命长 可达 5 10 年 章末检测章末检测 一 选择题 本题包括 16 小题 每小题 3 分 共 48 分 1 能源可分为一级能源和二级能源 自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源 需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源 据此判断 下列叙述正确的是 A 天然气是二级能源 B 石油是二级能源 C 电能是一级能源 D 水力是一级能源 答案 D 2 下列有关能量转化的认识不正确的是 A 通过植物的光合作用 太阳能转化为化学能 B 人类使用照明设备 将电能转化为光能 C 生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理 有 效 D 燃料燃烧 只是将化学能转化为了热能 答案 D 解析 燃料燃烧时 化学能绝大部分转化为热能 少部分转化为光能 3 下列关于化学 反应限度的说法正确的是 A 当一个可逆反应达到平衡状态时 这就是这个反应所能达到的限度 B 当一个可逆反应进行到平衡状态时 这个反应的正向反应速率和逆向反应速率相等 C 平衡状态是一种静止的状态 因为反应物和生成物的浓度已经不再改变 D 化学反应的限度不可以通过改变条件而改变 2 答案 B 解析 一个可逆反应达到平衡状态时 就达到了这个条件下的反应所能达到的最大限度 如果条件改变 平衡被破坏 反应限度仍可能继续增大 A D 项错误 正 逆反应速率相等是 达到平衡的本质特性 B 项正确 平衡状态是一种动态平衡 浓度之所以不变 是因为瞬时生 成的量等于消耗的量 C 项错误 4 09 广东理基 26 下列措施不符合节能减排的是 A 大力发展火力发电 解决广东电力紧张问题 B 在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水 C 用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫 并回收石膏 D 用杂草 生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气 作家庭燃气 答案 A 解析 火力发电 必须使用外界的能源 不节能 故 A 项不符 太阳能热水器 使用太阳 能 是节能的 B 项符合 回收石膏 是充分利用原子的一种表现 C 项符合 沼气作为燃气 是节能的 D 项符合 5 利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验 甚至制作出一些有实际应用价值的 装置来 下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图 当电池工作时 有关说法正确的是 A 铝罐将逐渐被腐蚀 B 碳粒和炭棒上发生的反应为 O2 2H2O 4e 4OH C 炭棒应与玩具电机的负极相连 D 该电池工作一段时间后炭棒和碳粒的质量会减轻 答案 A 解析 在原电池工作时 活泼金属铝作负极 电极反应式为 Al 3e Al3 炭棒作正 极 电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 由此可知炭棒和碳粒的质量不会改变 由于炭 棒作正极 因此应与玩具电机的正极相连 6 在 2 L 容积不变的容器中 发生 N2 3H22NH3的反应 现通入 4 mol H2和 4 mol N2 10 s 内用 H2表示的反应速率为 0 12 mol L s 则 10 s 后容器中 N2的物质的量是 A 1 6 mol B 2 8 mol C 3 2 mol D 3 6 mol 答案 C 解析 10s 内用 H2表示的反应速率为 0 12mol L s 则消耗氢气的物质的量为 0 12 mol L s 10 s 2 0 L 2 4 mol 则消耗 N2的物质的量为 0 8 mol 10 s 后剩余的 N2的物质的 量为 4 mol 0 8 mol 3 2 mol 7 已知 2SO2 O22SO3为放热反应 对该反应的下列说法正确的是 A O2的能量一定高于 SO2的能量 B SO2和 O2的总能量一定高于 SO3的总能量 C SO2的能量一定高于 SO3的能量 3 D 因该反应为放热反应 故不必加热就可发生 答案 B 解析 判断一个反应是放热反应还是吸热反应 关键看反应物的总能量与生成物的总能 量的差值 如果反应物的总能量高于生成物的总能量 反应放热 B 项正确 A 项和 C 项错误 都没有考查总能量差 放热反应只表明反应物总能量比生成物总能量高 而加热是反应的条 件 两者无必然联系 许多放热反应也必须加热才能启动 8 下列实验中 反应速率加快是由催化剂引起的是 A 在炭粉中加入 KClO3 点燃时燃烧更为剧烈 B 锌与稀硫酸反应中加入 少量 CuSO4溶液而使反应放出 H2的速率加快 C 固态 FeCl3和固体 NaOH 混合后 加入水能迅速产生沉淀 D 双氧水中加入少量 MnO2 即可迅速放出气体 答案 D 解析 A 项 KClO3受热分解产生 O2 增大氧气浓度 B 项锌置换出少量的铜 形 成铜 锌原电池 加快反应速率 C 项将固体反应物溶于水配成溶液 增大反应物的接触面积 加快反应速率 9 在一密闭容器中进行反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g 催化剂 已知反应过程中某一时刻 SO2 O2 SO3的浓度分别为 0 2mol L 0 1 mol L 0 2 mol L 当反应达到平衡时 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 SO3为 0 4 mol L D SO2 SO3均为 0 15 mol L 答案 B 解析 若 SO2 O2完全反应 c SO3 最高可为 0 4 mol L SO3完全分解 c SO2 c O2 最高 可达 0 4 mol L 0 2 mol L 但反应为可逆反应 不可能进行到底 所以有 0 4 mol L c SO2 0 0 2 mol L c O2 0 0 4 mol L c SO3 0 而 D 项中达平衡时 c SO2 c SO3 均减少 不符合质量守恒 不正确 10 据报道 我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间为运动员提 供服务 某种氢氧燃料电池的电解液为 KOH 溶液 下列有关该电池的叙述不正确的是 A 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH B 工作一段时间后 电解液中 KOH 的物质的量不变 C 该燃料电池的总反应方程式为 2H2 O2 2H2O D 该电池工作时每消耗 1 mol O2 有 2 mol 电子转移 答案 D 解析 氢氧燃料电池是将 H2的燃烧反应分成两个半反应 负极反应为 H2 2e 2OH 2H2O 正极反应为 O2 2H2O 4e 4OH 总体上不消耗 KOH 当消 耗 1 mol O2时 有 4 mol 电子转移 11 氯酸钾和亚硫酸氢钾能发生氧化还原反应 ClO 3HSO 3SO Cl 3H 3 3 2 4 4 已知该反应的速率随溶液酸性的增强而加快 上图为用 ClO在单位时间内的物质的量浓 3 度的变化来表示该反应的速率一时间图象 下列说法不正确的是 A 反应开始时速率增大可能是 c H 增大引起的 B 纵坐标为 v H 的速率 时间曲线与图中曲线能完全重合 C 后期反应速率下降的主要原因是反应物的浓度减小 D 图中的阴影部分 面积 为 t1 t2时间内 ClO的物质的量浓度的减小值 3 答案 B 解析 v H v ClO 3 1 B 项错误 图中阴影部分的 面积 可看作由许多微小 3 长方形组成 其 面积 等于 v ClO t 即为 t1 t2时间段内 ClO物质的量浓度的减小值 3 3 12 已知断裂 1 mol C H 键 要吸收热量 414 4 kJ 断裂 1 mol C C 键 要吸收热量 347 4 kJ 生成 1 mol C C 键 会放出热量 615 3 kJ 生成 1 mol H H 键 会放出热量 435 3 kJ 某有机物分解的反应可表示为 若在反应中消耗了 1 mol 乙烷 则有关该反应的说法正确的是 A 该反应放出 251 2 kJ 的热量 B 该反应吸收 251 2 kJ 的热量 C 该反应放出 125 6 kJ 的热量 D 该反应吸收 125 6 kJ 的热量 答案 D 解析 由题意可知反应物中化学键断裂吸收的能量为 347 4 kJ 6 414 4 kJ 2 833 8 kJ 生成物中形成化学键放出的能量是 414 4 kJ 4 615 3 kJ 435 3 kJ 2 708 2 kJ 由此可 知该反应为吸热反应 吸收的热量为 2 833 8 kJ 2 708 2 kJ 125 6 kJ 13 对于 Zn s H2SO4 aq ZnSO4 aq H2 g 的化学反应 反应放热 下列叙述一定 正确的是 A 反应过程中的能量关系可用上图表示 B 1 mol 锌的能量高于 1 mol H2所含的能量 C 若将该反应设计成原电池 锌为负极 D 若将其设计为原电池 当有 32 5 g 锌溶解时 正极放出气体一定为 11 2 L 答案 AC 解析 由于该反应是一个放热反应 依据能量守恒原理可知 反应物能量之和高于生成物 能量之和 A 中图象与此相符 A 说法正确 反应物 生成物各有两种 无法确定 B 是否正确 因反应中锌作还原剂 故 C 的说法正确 D 中因未指明温度 压强等条件 故气体体积不确定 14 可逆反应 2NO22NO O2在体积固定的密闭容器中 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 5 用 NO2 NO O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 2 2 1 的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A B C D 全部 答案 A 解析 本题不仅考查了化学平衡的直接标志 也要求对化学平衡的间接标志进行分析 判断 需要对化学反应的特征与化学平衡的关系进行全面分析才能顺利作答 中单位时间 内生成 n mol O2必生成 2n mol NO 而生成 2n mol NO2时 必消耗 n mol O2 能说明达到平 衡 不能说明 中属于化学反应速率与化学方程式中化学计量数的一般关系 无论达到平 衡与否 都符合化学计量数之比 有色气体的颜色不变 则表示物质的浓度不再变化 能说明 反应达到平衡 由于反应前后体积不同 故压强不变可作为平衡的标志 体积固定 气体质量 前后守恒 密度不变 也不能说明达到平衡 由于气体总质量不变 气体的平均相对分子质量 不变时 则说明气体中各物质的物质的量不变 说明达到平衡 15 在反应 2SO2 O22SO3中 有 a mol SO2和 b mol O2参加反应 达到化学平衡状 态时有 c mol SO3生成 则 SO2在平衡混合物中的体积分数为 A 100 B 100 100c ab 100c a b c C 100 D 100c a b a c 100 a c a b 0 5c 答案 D 解析 本题考查了化学平衡的基本计算 由三步分析法可得 2SO2 O2 2SO3 起始量 mol a b 0 变化量 mol c 0 5c c 平衡量 mol a c b 0 5c c SO2 100 a c a c b 0 5c c 100 a c a b 0 5c 16 下列措施不能达到节能减排目的的是 A 利用太阳能制氢燃料 B 用家用汽车代替公交车 C 利用潮汐能发电 D 用节能灯代替白炽灯 答案 B 解析 用家用汽车代替公交车仍然要消耗汽油 达不到节能减排的目的 B 不正确 而 A C 选项利用新能源可达到目的 D 很明显体现节能思想 二 非选择题 本题包括 5 小题 共 52 分 17 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 2H2O2H2 O2 制得 激光 TiO2 的氢气可用于燃料电池 试完成下列问题 6 1 太阳光分解海水时 实现了从 能转化为 能 二氧化钛作 生成的氢气 用于燃料电池时 实现 能转化为 能 水分解时 断裂的化学 键有 分解海水的反应属于 反应 填 放热 或 吸热 2 某种氢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分别为 A 极 H2 O2 2e H2O B 极 O2 4e 2O2 则 A 极是电池的 极 电子从该极 填 流入 或 流出 答案 1 太阳 化学 催化剂 化学 电 H O 吸热 2 负 流出 18 14 分 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 HI 所以化 学反应速率 最大而 最小 为零 填 v正 或 v逆 2 随着反应的进行 反应混合物中各组分浓度的变化趋势为 c H2 c I2 而 c HI 从而化学反应速率 v正 而 v逆 填 增大 减小 或 不变 3 当反应进行到 v正与 v逆 时 此可逆反应就达到了最大限 度 若保持外界条件不变时 混合物中各组分的物质的量 物质的量浓度 质量分数 体积 分数 反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强 或各组分的分压 都将 答案 1 mol L mol L 0 v正 v逆 a V b V 2 减小 减小 增大 减小 增大 3 相等 保持不变 解析 在化学平衡建立的过程中 开始时 c H2 和 c I2 为最大值 正反应速率最大 由于 此时没有 HI 逆反应速率最小为 0 随反应进行 c H2 和 c I2 逐渐减小 正反应速率逐渐减小 逆反应速率逐渐增大 直到平衡时 v正 v逆 反应体系中各组分的浓度不变 百分含量也不 变 由于反应前后气体的物质的量不变 故平衡时总压强不变 19 11 分 汽车尾气 含有烃类 CO SO2与 NO 等物质 是城市空气的污染源之一 治 理的方法之一是在汽车的排气管上装一个 催化转换器 用铂 钯合金作催化剂 它的特 点是使 CO 与 NO 反应 生成可参与大气生态环境循环的无毒气体 并促使烃类充分燃烧及 SO2的转化 1 写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 2 催化转换器 的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度 其原因是 3 控制城市空气污染源的方法可以有 填字母序号 A 开发氢能源 B 使用电动车 C 植树造林 D 戴上呼吸面具 答案 1 2NO 2CON2 2CO2 催化剂 2 SO2转化为 SO3溶解于水生成了酸雾 提高了空气的酸度 3 AB 解析 1 在催化剂作用下 把 CO 和 NO 转化为参与大气循环的无毒气体 即 2NO 2CON2 2CO2 催化剂 2 同时 SO2转化为 SO3溶解于水生成了酸雾 提高了空气的酸度 3 AB 控制污染源主要是减少煤和石油等燃料的使用