苏教版高中化学必修二：专题综合测评2　化学反应与

第11页专题综合测评(二)化学反响与能量转化(时间90分钟，总分值100分)一、选择题(此题包括16小题，每题3分，共计48分)1．以下图示过程，由太阳能直接转变为化学能的是()A．光伏发电B．风力发电C．水力发电D．光合作用D[光伏发电是光能转化成电能，A项错误；风力发电是风能转化成电能，B项错误；水力发电是机械能转化成电能，C项错误；光合作用是太阳能直接转变为化学能，D项正确。]2．化学反响中通常伴随着能量变化，以下说法中错误的选项是()【导学号：13572108】A．煤燃烧时并不能将化学能全部转化为热能B．原电池将化学能转化为电能C．二次电池放电时将电能转化为化学能D．镁条燃烧时将局部化学能转化为光能C[煤和镁的燃烧都能放出大量的热和发出光，说明在反响过程中化学能有一局部转化为光能，A、D正确；无论是原电池还是二次电池，在放电时都是将化学能转化为电能，B正确，C错。]3．研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下表达中错误的选项是()A．金属钠与氯气反响生成氯化钠后，其结构稳定性增强，体系的能量降低B．物质燃烧可看成“储存〞在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来C．氮分子内部存在着共价键，通常状况下氮气的化学性质很活泼D．需加热才能发生的反响不一定是吸收能量的反响C[N2内部存在N≡N共价键，分子很稳定，化学性质不活泼。]4．关于反响速率、反响限度的以下说法中错误的选项是()A．其他条件不变时，升高温度，化学反响速率加快B．其他条件不变时，增大浓度，化学反响速率加快C．化学反响到达反响限度时，反响物的浓度与生成物的浓度相等D．化学反响到达反响限度时，同一物质的正反响速率与逆反响速率相等C[A项，升高温度，正反响和逆反响速率都增大，故说法正确；B项，增大浓度，反响速率增大，故说法正确；C项，根据化学平衡状态的定义，到达平衡时，各物质浓度不变，而不是反响物浓度等于生成物浓度，故说法错误；D项，根据化学平衡状态的定义，可知说法正确。]5．在密闭容器中进行可逆反响，A与B反响后生成C，其反响速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，三者之间有以下关系：v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，那么此反响的化学方程式为()【导学号：13572109】A．A(g)＋B(g)C(g)B．2A(g)＋2B(g)3C(g)C．3A(g)＋B(g)2C(g)D．A(g)＋3B(g)2C(g)D[根据反响速率之比等于参加反响的各物质的化学计量数比可知，A、B、C三者的化学计量数比为1∶3∶2。]6．为了说明影响化学反响进行快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的选项是()【导学号：13572110】A．大小相同、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反响时，两者速率一样大B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反响时，大理石粉反响快C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解D．两支试管中分别参加相同质量的氯酸钾，向其中一支试管中再参加少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同A[Mg的活泼性大于Al，故Mg与盐酸反响速率快，A错误；固体颗粒越小，其外表积越大，故等质量的大理石粉外表积远远大于大理石块，反响速率快，B正确；在光照条件下，浓硝酸分解比在冷暗处快，C正确；MnO2作为催化剂加快KClO3的分解，D正确。]7．对可逆反响4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，以下表达正确的选项是()【导学号：13572111】A．平衡时，v正(O2)＝v逆(O2)必成立B．关系式5v正(O2)＝4v正(NO)总成立C．用上述四种物质NH3、O2、NO、H2O表示的正反响速率的数值中，v正(H2O)最小D．假设投入4molNH3和5molO2，通过控制外界条件，必能生成4molNOA[A项，根据化学平衡状态的定义，可知正确；B项，两物质反响速率之比等于其化学计量数之比，故错误；C项，根据反响速率之比等于相应的化学计量数之比，可知H2O的反响速率是最大的，故错误；D项，可逆反响不能进行到底，故错误。]8．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反响原理如图。以下有关氢氧燃料电池的说法正确的选项是()A．该电池工作时电能转化为化学能B．该电池中b电极是负极C．外电路中电子由b电极通过导线流向a电极D．该电池的总反响：2H2＋O2=2H2OD[该装置是燃料电池，能将化学能转变为电能，A错；通入O2的极为正极，B错；通入H2的极为负极，失去电子，故电子由a电极流向b电极，C错。]9．X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如下图的装置，实验中电流计指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，那么X、Y和Z溶液可能是以下中的()编号XYZ溶液AZnCu稀硫酸BCuZn稀硫酸CCuAg硫酸铜溶液DAgZn硝酸银溶液D[首先由题中所给信息(X棒变粗，Y棒变细)可知X棒是正极，Y棒是负极，Y比X活泼，所以选项A、C均错；再看电解质溶液，B选项中稀硫酸中的H＋在正极X棒上得电子生成氢气，X棒不会变粗；D选项中负极Zn失电子生成Zn2＋，Y棒变细，Ag＋在正极X棒上得电子生成Ag附着在X棒上使其变粗。]10.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这个特点，科学家创造了测水泥初凝时间的某种方法。此法的原理如下图，反响的总化学方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，以下有关说法正确的选项是()【导学号：13572112】A．工业上以石灰石和石英为主要原料制造普通水泥B．测定原理示意图中，Ag2O为负极C．负极的电极反响式为2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2OD．电池工作时，OH－向正极移动C[普通水泥的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2和3CaO·Al2O3，一般以黏土和石灰石为主要原料来制普通水泥，A项错误；Ag2O为正极，B项错误；电池工作时，OH－向负极移动，D项错误。]11．以下实验装置和操作能到达实验目的或者对实验装置中的现象描述正确的选项是()B[A项装置中无收集气体的装置，无法到达测定化学反响速率的目的，错误；B项中形成了原电池，锌片被腐蚀，铜片上有气泡逸出，正确；探究一个条件对化学反响速率的影响时，需要其他条件相同，而C项中H2O2溶液的浓度不相同，错误；D项中不能构成闭合回路，故不能形成原电池，错误。]12.在一体积为2L的密闭容器中充入2molX，一定条件下可发生反响：2X(g)3Y(g)，该反响的反响速率(v)与时间(t)的关系如下图，t2min时容器内有1.5molY。以下表达正确的选项是()A．t1min时，只有正反响发生B．t2～t3min内，v(X)正＝0，反响已经停止C．0～t2min内，v(X)＝eq\f(0.5,t2)mol·L－1·min－1D．假设t3min时升高温度，那么反响速率不变C[t1min时，正、逆反响都发生，只是正反响速率大于逆反响速率，反响正向进行，A项错误；由图可知，t2～t3min内，该反响已达平衡状态，X的消耗速率等于其生成速率，v(X)正不为0，反响并没有停止，B项错误；由反响方程式可知，生成1.5molY时消耗1molX，那么0～t2min内v(X)＝eq\f(1,2t2)mol·L－1·min－1＝eq\f(0.5,t2)mol·L－1·min－1，C项正确；升温能加快化学反响速率，D项错误。]13．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。以下热化学方程式的书写中正确的选项是()A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝890.3kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJD．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－517.6kJB[该反响为放热反响，A项错误；反响热单位为kJ·mol－1，C、D两项错误。]14．依据甲、乙、丙三图，判断以下表达不正确的选项是()甲乙丙A．甲是原电池，乙是电镀装置B．甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反响C．乙、丙装置中，阳极均发生氧化反响而溶解D．丙装置中，铜电极的质量有增有减B[甲装置没有外加电源，属于原电池，乙装置存在外加电源，属于电解池，可以在锌上镀铜，A正确；甲装置中，锌是负极，该电极上锌失电子发生氧化反响，乙装置中，锌极是阴极，该电极上发生复原反响，B错误；乙、丙装置中，阳极均是活泼的金属Cu电极，该电极发生氧化反响而溶解，C正确；丙装置是金属的精炼装置，阳极粗铜不断溶解而消耗，铜离子在阴极上获得电子变为Cu附着在阴极上，使阴极精铜质量增加，所以铜电极的质量有增有减，D正确。]15．硫酸是一种重要的化工产品，目前硫酸的主要生产方法是“接触法〞，其主要反响之一为2SO2＋O22SO3。以下有关该反响的说法不正确的选项是()A．SO2和O2不可能全部转化为SO3B．到达平衡后，反响就停止了，故正、逆反响速率相等且均为零C．该反响从开始到平衡的过程中，正反响速率不断减小，逆反响速率不断增大D．工业上生产SO3时，要同时考虑反响所能到达的限度和化学反响速率两个方面B[该反响为可逆反响，故SO2和O2不可能全部转化为SO3，A项正确；反响到达平衡后，正反响速率和逆反响速率相等且不为零，B项错误；该反响从开始到平衡的过程中，反响物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，故正反响速率不断减小，逆反响速率不断增大，C项正确；工业上生产SO2时，既要考虑转化率又要考虑反响时间，即要同时考虑反响所能到达的限度和化学反响速率两个方面，D项正确。]16.一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反响，反响中各物质的物质的量变化如下图，对该反响的推断合理的是()A．该反响的化学方程式为3B＋4D6A＋2CB．0～1s内，v(A)＝v(C)C．0～6s内，B的平均反响速率为0.05mol·L－1·s－1D．0～6s内，各物质的反响速率相等C[由相同时间内同一反响中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)＝3∶4∶6∶2，故该反响的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；0～1s内，v(A)＝eq\f(0.6－0mol,2L×1s)＝0.3mol·L－1·s－1，v(C)＝eq\f(1.0－0.6mol,2L×1s)＝0.2mol·L－1·s－1，B项错误；0～6s内，v(A)＝eq\f(1.2－0mol,2L×6s)＝0.1mol·L－1·s－1，v(B)＝eq\f(1.0－0.4mol,2L×6s)＝0.05mol·L－1·s－1，v(C)＝eq\f(1.0－0.2mol,2L×6s)≈0.067mol·L－1·s－1，v(D)＝eq\f(0.4－0mol,2L×6s)≈0.033mol·L－1，s－1，C项正确，D项错误。](备选)有一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更平安。电池总反响为C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2O，电池示意如图，以下说法不正确的选项是()A．a极为电池的负极B．电池工作时，电流由b极沿导线经灯泡再到a极C．电池正极的电极反响为4H＋＋O2＋4e－=2H2OD．电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移D[乙醇燃料酸性电池负极电极反响为C2H5OH－12e－＋3H2O=2CO2↑＋12H＋，正极反响式：4H＋＋O2＋4e－=2H2O，D错。]二、非选择题(此题包括6小题，共52分)17．(5分)某同学做如下实验，以探究反响中的能量变化。(1)在实验中发现反响后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反响是________热反响；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反响是________热反响。(2)写出铝与盐酸反响的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。(3)根据能量守恒定律，(b)中反响物的总能量应该________生成物的总能量。【解析】(1)反响后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反响为放热反响，(b)中反响为吸热反响。(2)铝与盐酸反响的离子方程式为2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑。(3)(b)中反响为吸热反响，根据能量守恒定律，反响物的总能量应该低于生成物的总能量。【答案】(1)放吸(2)2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(3)低于18．(8分)现代城市使用的燃料大多是煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，由煤炭与水(蒸气)反响制得，故又称水煤气。【导学号：13572113】(1)写出制取煤气的主要反响的化学方程式______________________________________________________________________________________________________________________。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ/mol。CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.57kJ/mol。试比拟同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生热量的比值约为________。(3)氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol。试比拟同质量的氢气和丙烷燃烧，产生热量的比值约为________。(4)氢气是未来的新能源，除产生大量热外，还具有的优点是______________________________________________________________________________________________________________________(填两点)。【解析】设C3H8、CO的物质的量均为1mol，那么产生热量的比值约为2220.0kJ∶282.57kJ≈7.9∶1。设H2、C3H8的质量均为1g，那么产生热量的比值约为(eq\f(1g,2g·mol－1)×eq\f(1,2)×571.6kJ·mol－1)∶(eq\f(1g,44g·mol－1)×2220kJ·mol－1)≈2.8∶1。【答案】(1)C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2(2)7.9∶1(3)2.8∶1(4)①来源丰富；②其燃烧产物对环境无污染19．(7分)如图A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。【导学号：13572114】(1)A中反响的离子方程式为_____________________________________。(2)B中Sn极的电极反响式为___________________________________。(3)C中被反响掉的金属是________，总反响的化学方程式为___________________________________________________________，比拟A、B、C中铁反响的速率，由快到慢的顺序为____________(填序号)。【解析】A装置中铁与硫酸直接反响；B装置组成原电池，因Fe比Sn活泼，Fe为负极，Sn为正极，正极电极反响式为：2H＋＋2e－=H2↑；C装置也组成原电池，Zn比Fe活泼，Zn为负极而被反响掉，Fe为正极不与H2SO4反响，故速率快慢为B>A>C。【答案】(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)2H＋＋2e－=H2↑(3)ZnZn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑B>A>C20．(10分)某化学反响2AB＋D在三种不同条件下进行，B、D的起始浓度为0，反响物A的浓度(mol·L－1)随反响时间(min)的变化情况如下表。根据上述数据，完成以下填空：(1)实验1中，10～20min内A的反响速率为________mol·L－1·min－1。(2)实验2中，c2＝________，反响经20min时到达平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________________________________。(3)设10～20min内实验3中A的反响速率为v3，实验1中A的反响速率为v1，那么v3________v1(填“>〞“＝〞或“<〞)，且c3________1.0(填“>〞“＝〞或“<〞)。【解析】(1)v(A)＝eq\f(0.80mol·L－1－0.67mol·L－1,10min)＝0.013mol·L－1·min－1。(2)比照实验1与实验2可知，反响温度相同，到达平衡时A的浓度相同，说明两个实验中反响到达同一平衡状态，反响物的起始浓度相等，即c2＝1.0，又因实验2中反响到达平衡所需时间短，说明实验2中使用了催化剂。(3)比照实验3与实验1可知，10～20min实验1中A的浓度变化值为0.13mol·L－1，而实验3中A的浓度变化值为0.17mol·L－1，这就说明了v3>v1。又知0～10min内实验3中A的浓度的变化值应大于0.17mol·L－1，即c3>0.92＋0.17＝1.09>1.0。【答案】(1)0.013(2)1.0使用了催化剂(3)>>21．(10分)给你提供纯锌片、纯铜片和100mL0.5mol/L的H2SO4溶液、导线、1000mL量筒。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反响时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。【导学号：13572115】(1)如下图，装置气密性良好，且1000mL量筒中已充满了水，那么开始实验时，首先要____________________________。(2)a电极材料为________，电极反响式为____________________________；b电极材料为________，电极反响式为________________________。(3)当量筒中收集672mL气体时(已折算到标准状况下)，通过导线的电子的物质的量为________，________(填“a〞或“b〞)极质量减少________g。【解析】导线中有电子的流动必然形成原电池，因此只有用导线将a、b相连形成闭合回路才能实现。产生H2的电极应为b极，故b为纯铜片，作原电池正极，a极为负极。电极反响式分别为a极：Zn－2e－=Zn2＋；b极：2H＋＋2e－=H2↑，当收集到672mL气体时转移电子为eq\f(0.672L,22.4L/mol)×2＝0.06mol，此时锌电极(a极)