高中化学苏教版必修2：基础知识篇 专题2 化学反应与能量转化单元检测

专题2 化学反应与能量转化专题检测一、选择题（18每小题3分，916每小题4分，共56分,每题有12个正确答案）1.下列说法正确的是（ ）A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量D.放热反应的发生无需任何条件2.对化学反应限度的叙述，错误的是（ ）A.任何可逆反应都有一定的限度B.化学反应达到限度时，正逆反应速率相等C.化学反应的限度与时间的长短无关D.化学反应的限度是不可改变的3.下列说法正确的是（ ）A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生C.反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定条件下也能发生4.等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4溶液，下列各图中表示其产生氢气总体积（v）与时间（t）的关系正确的是（ ）5.在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应6.下列反应实现了由太阳能到化学能转化的是（ ）A.CH3CH2OH+3O22CO2+3H2OB.C6H12O62C2H5OH+2CO2C.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2D.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu7.（2012四川高考）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是（ ）A.检测时，电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C.电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-8.氨分解反应（2NH3N2+3H2）在容积为2 L的密闭容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为4 mol，5 s末为2.4 mol，则用氨气表示该反应的速率为（ ）A.0.32 mol（Ls）-1B.1.6 mol（Ls）-1C.0.16 mol（Ls）-1D.0.8 mol（Ls）-19.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率如图1所示。在下列因素中：盐酸的浓度；镁条的表面积；溶液的温度；Cl-的浓度。影响反应速率的因素是（ ）图1A. B. C. D.10.在一定温度下，反应：A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡时的标志是（ ）A.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2B.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol ABC.容器内的总压强不随时间变化D.单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B211.已知Zn（s）+1/2O2（g）=ZnO（s）H-350 kJ/mol。则1 g Zn在氧气中燃烧放出的热量约为（ ）A.5.4 kJB.350 kJC.3.5 kJD.8.5 kJ12.下列叙述正确的是（ ）原电池是把化学能转化成电能的一种装置 原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应 不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现 碳棒不能用来作原电池的正极 反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，能以原电池的形式来实现A.B.C.D.13.在密闭容器中进行的可逆反应：N2+3H22NH3（正反应为放热反应）中，要使反应速率增大，可采取的措施是（ ）A.增大N2的浓度B.减小NH3的浓度C.减小压强D.降低温度14.下列变化过程需要吸收能量的是（ ）A.2H2+O2=2H2OB.CaO+H2O=Ca(OH)2C.Cl+ClCl2D.H2H+H15.下列说法正确的是（ ）A.2HIH2+I2和H2+I22HI是可逆反应B.在可逆反应中，使用催化剂可以同等程度地改变正、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16.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ）A.1/2N2H4(g)+1/2O2(g)=1/2N2(g)+H2O(g) H=+267 kJmol-1B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-133.5 kJmol-1C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=+534 kJmol-1D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-534 kJmol-1二、填空题（非选择题，共64分）17.（2012南京模拟）（8分）（1）在一定条件下，将1 mol N2与 3 mol H2混合于一个10 L 密闭容器中，反应在不同温度下达到平衡时NH3的浓度如图2所示。其中，温度为T1时，平衡混合气体中氨的体积分数为25%。图2当温度由T1变化到T2时，平衡常数KA_KB（填“”“”“”或“=”），H_。已知：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） H=-92.4 kJ/mol 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） H=-571.6 kJ/mol 18.（9分）把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X（g）+5Y(g)=nZ(g)+6W(g);2 min末已生成0.3 mol W,若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.05 mol（Lmin）-1。试计算：前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为_；2 min末时Y的浓度为_；化学方程式中n的值是_。19.（16分）现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大。已知A与D、C与E分别同主族，D、E、F同周期；A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A与C形成的化合物常温下均为液态，A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等。请回答下列问题：（1）元素B在周期表中的位置是_；元素D的原子结构示意图为_。（2）A2C比A2E沸点高的原因是_。（3）在一定条件下，A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成原电池，该电池正极反应式为_，负极反应式为_，该电池在放电过程中，电解质溶液的pH将_（填“增大”“减小”或“不变”）。（4）化合物B2A4和B2C4的液体曾被用作火箭推进剂，燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物，它们对环境均无污染。1 mol B2A4与B2C4完全反应生成两种气体时放出热量516.8 kJ,则该反应的热化学方程式为_。20.（11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，制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题：（1）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，实现了_能转化为_能。水分解时，断裂的化学键为_键，分解海水的反应属于_反应（填“放热”或“吸热”）。（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分别为：A极：2H2+2O2-4e-=2H2O,B极：O2+4e-=2O2-,则A极是电池的_极,电子从该极_（填“流入”或“流出”）。（3）有人以化学反应：2Zn+O2+4H+=2Zn2+2H2O为基础设计出一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+而进行工作。则原电池的负极材料是_，发生的电极反应为_。21.（8分）H2与Cl2在点燃或光照条件下都能发生反应。（1）H2在Cl2中燃烧时的现象为_，该反应的化学方程式为_，该反应为_反应（填“放热”或“吸热”）。（2）已知断开1 mol H2中的化学键需吸收436 kJ的热量，断开1 mol Cl2中的化学键需吸收243 kJ的热量，而形成1 mol HCl分子的化学键会释放431 kJ的热量，试求1 mol H2和1 mol Cl2反应放出的热量为_ kJ。22.(2012重庆高考)（12分）尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。（1）工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_。（2）当氨碳比=4时，CO2的转化率随时间的变化关系如图3所示。图3A点的逆反应速率v逆（CO2）_B点的正反应速率v正（CO2）（填 “大于”“小于”或“等于”）。NH3的平衡转化率为_。（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图4。图4电源的负极为_（填“A”或“B”）。阳极室中发生的反应依次为_、_。电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；若两极共收集到气体13.44 L（标准状况），则除去的尿素为_g（忽略气体的溶解）。专题2 化学反应与能量转化专题检测参考答案1.A 解析：有些物理变化也伴随能量变化，如物质三态变化，所以B项错误；反应物的总能量不一定高于生成物的总能量，如石墨转化为金刚石，要吸收能量，所以生成物金刚石的能量高于反应物石墨的能量；很多放热反应的发生也需要一定的条件，如碳的燃烧是放热反应，但需要点燃才能发生。2.D 解析：一个达到平衡的可逆反应，当条件发生改变，平衡会移动，即反应的限度会改变，所以D选项错误。3.CD 解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。4.A 解析：锌粉与硫酸溶液发生的是置换反应，而锌粉与硫酸、硫酸铜溶液可以构成铜锌原电池而使化学反应速率加快。由于Zn会与CuSO4反应，故a中产生的氢气量会少一些。5.BC 解析：在原电池中，负极发生氧化反应失电子，正极发生还原反应得电子。电解池中，阳极失去电子发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应。6.C 解析：A项化学能转化为热能，B项生物质能转化为化学能，C项太阳能（光能）转化为化学能，D项化学能转化为电能。7.C 解析：审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电解质溶液为酸性的，不可能存在OH-，故正极的反应式为：O2+4H+4e-=2H2O，转移4 mol电子时消耗1 mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式的和，将两极的反应式相加可知C正确。8.C 解析：化学反应速率用单位时间内某物质浓度的变化来表示。v（NH3）=（4-2.4）mol/(2 L5 s)0.16 mol（Ls）-1。9.C 解析：该反应的离子方程式为Mg+2H+=Mg2+H2，Cl-与该反应无关。 10.D 解析：生成A2和B2表示的是逆反应速率，生成AB表示的是正反应速率，单位时间生成2n mol AB对应于单位时间生成n mol B2,这时达到平衡状态。由于该反应前后气体体积不发生变化，故整个反应过程中，无论平衡与否，容器内的总压强都不随时间变化。11.A 12.A 13.A14.D 解析：A、B两项是化合反应，是释放能量的化学反应。C项Cl+ClCl2,形成化学键要释放能量。D项破坏旧化学键要吸收能量。15.B 解析：A选项中两反应的条件不同，不是可逆反应，故A错；B选项中，催化剂对正、逆反应速率的影响是同时、同倍数的，故B对，D错；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错。16.D 解析：在热化学方程式中，H0表示吸热，H0表示放热，A、C错误；热化学方程式中的化学计量数仅表示物质的量，0.25 mol N2H4(g)燃烧放热133.5 kJ，故1 mol N2H4 (g)燃烧放热（4133.5） kJ，即534 kJ，D正确，B错误。17.（1） 40% （2） +1 530 kJ/mol（每空2分）解析：（1）由图像知，对于N2+3H22NH3，升高温度时，c（NH3）减小，平衡向左移动，所以KAKB。利用三段式进行求解，设T1温度达到平衡时N2转化的物质的量为x， N2 + 3H22NH3始态（mol） 1 3 0变化（mol） x 3x 2x平衡（mol） 1-x 3-3x 2x则2x/（1-x+3-3x+2x）=25%，解得x=0.4，即平衡时N2的转化率为40%。（2）观察此反应方程式：正向是气体的物质的量增加的方向，即熵增加的方向，S0。运用盖斯定律，利用2-3，求得H=+1 530 kJ/mol。18.0.05 mol（Lmin）-1(3分) 0.175 molL-1（3分） 4（3分）解析：n(Z)v(Z)tv=0.05 mol（Lmin）-12 min2 L=0.2 mol。 4X(g) + 5Y(g) nZ(g) + 6W(g)初始物质的量0.4 mol 0.6 mol 0 mol 0 mol变化物质的量0.2 mol 0.25 mol 0.2 mol 0.3 mol终态物质的量0.2 mol 0.35 mol 0.2 mol 0.3 mol化学反应中的化学计量数之比等于反应中参加反应的物质的变化量之比，即0.2/0.3n/6,n=4。19.(1)第2周期A族（2分） (2分)(2)H2O分子间存在氢键而H2S分子间不能形成氢键（3分）（3）O2+2H2O+4e-=4OH-(2分)2H2+4OH-4e-=4H2O(2分) 减小（2分）（4）2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) H-1 033.6 kJmol-1(3分)解析：根据题中给出的信息可推知A、B、C、D、E、F六种元素分别为H、N、O、Na、S、Cl。H2O分子间有氢键，所以沸点比H2S高。氢氧燃料电池在碱性条件下的电极反应为负极：2H2+4OH-4e-=4H2O,正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,反应过程中生成H2O，使c(OH-)降低，pH变小。20.（1）太阳 化学 催化剂 化学 电 H-O 吸热（每空1分）（2）负（2分） 流出（2分） （3）锌（2分） Zn-2e-=Zn2+（2分)解析：（1）科学家利用太阳能使海水分解，所以是太阳能转化为化学能；生成的氢气用于燃料电池时是把化学能转化为电能。（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。（3）根据反应方程式可知，Zn反应后化合价升高，所以Zn失去电子，Zn为负极，在酸性条件下发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+。21.（1）H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰 H2+Cl22HCl 放热 （2）183（