高中化学必修2学案第2章化学键化学反应与能量专项训练

化学键化学反应与能量专项训练题组1化学键与化合物类型1．下列说法错误的是()A．含有共价键的化合物不一定是共价化合物B．在共价化合物中一定含有共价键C．溶于水能导电的化合物一定是离子化合物D．离子化合物中不一定都含有金属元素2．下列选项中的原子在形成分子时，一定以共价键结合的是()A．两种非金属元素的原子之间B．活泼金属与活泼非金属的原子之间C．同周期元素的原子之间D．同主族元素的原子之间题组2化学反应中能量的变化3．下列反应属于吸热反应的是()A．铝与CuCl2溶液反应 B．NaOH和HCl反应C．NaOH与NH4Cl的反应 D．甲烷燃烧4．已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收能量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收能量为()A．920kJ B．557kJC．436kJ D．188kJ题组3化学反应速率与化学平衡5．一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。在10s内N2的浓度由5mol·L－1降至4mol·L－1，下列说法正确的是()A．用NH3表示的化学反应速率为0.1mol·L－1·s－1B．使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率C．增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率D．反应足够长时间，N2、H2中至少有一种物质浓度降为零6．把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中使它们发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度变化来表示的平均反应速率为0.01mol·Lˉ1·min－1，则上述反应中Z气体的化学计量数n是()A．4B．3C．2D．1题组4气体物质的制取7．利用如图装置制备并收集气体，下列实验可行的是()①浓氨水和生石灰制取NH3②大理石和稀盐酸制取CO2③过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2④稀硝酸和铜片制取NO⑤浓盐酸和二氧化锰制取Cl2⑥锌粒和稀硫酸制取H2A．②③ B．①⑥C．②③⑤⑥ D．①④⑥8．化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是()题组5化学能转化为电能9．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．两烧杯中溶液的酸性均减弱D．产生气泡的速率甲比乙慢10．对于锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极变化是()①锌片溶解了32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出1gH2④铜片上析出1molH2A．①③ B．①④C．②③ D．②④题组6化学反应速率与化学反应限度的综合应用11．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图Ⅰ、图Ⅱ所示的实验。(1)图Ⅰ可通过观察_________________________________________________________，定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理，其理由是________________________________________________________________________，你认为还可以作何改进：________________________________________________________。(2)图Ⅱ可用于定量比较反应的快慢，检查图Ⅱ装置气密性的方法是_____________________。利用图Ⅱ做实验时需测量的数据是_____________________________________________________________________________________________________________________。12．某温度下，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。依图回答下列问题：(1)该反应的化学方程式可表示为__________________________________________。(2)反应起始至t1min(设t1＝5)，Y的平均反应速率是___________________________。(3)在t1min时，该反应达到了________状态，下列可判断反应已达到该状态的是________(填字母)。A．X、Y、Z的反应速率相等B．X、Y的反应速率比为2∶3C．混合气体的密度不变D．生成1molZ的同时生成2molXE．X、Y、Z物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比F．混合气体的总压强不再发生改变题组7原电池及能量转化综合应用13．反应Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑的能量变化趋势如右图所示：(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是________(填字母)。a．改铁片为铁粉b．改稀硫酸为98%的浓硫酸c．升高温度(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为________(填“正”或“负”)极。铜片上发生的现象为___________________，该极上发生的电极反应式为____________，外电路中电子由________(填“正”或“负”，下同)极向________极移动。14．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个检流计。①锌片做________(填“正”或“负”)极，锌片上发生的电极反应：______________；银片上发生的电极反应：________________________________________________。②若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算，产生氢气的体积(标准状况)________，转移电子的数目为________。(2)现有如下印刷电路板实验的反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。若设计成原电池，写出正、负极材料及其电极反应式，电解质溶液名称：负极材料：________，电极反应式：______________________________________________。正极材料：________，电极反应式：______________________________________。电解质溶液为________________________________________________________。(3)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应：Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu。①画出装置图，并标明电极材料和电解质溶液。②写出电极反应式：负极：________________________________________________________________________；正极：________________________________________________________________________。题组8气体制备综合应用15．下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B________________________________________________________________________；C________________________________________________________________________；D________________________________________________________________________。16．为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如下图所示的实验装置，按要求回答问题(已知Cl2易溶于CCl4，HCl难溶于CCl4)：(1)请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：b接________，________接________，________接a。(2)U形管中所盛试剂的化学式为_______________________________________。(3)装置③中CCl4的作用是______________________________________________________。(4)乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加装置⑤。你认为装置⑤应加在________之间(填装置序号)。瓶中可以放入________________________________________________________________________。(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成________________，如果观察到_________________的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出来。

答案精析1．C[A项正确，如NaOH；B项正确；C项不正确，如HCl；D项正确，如NH4Cl。]2．A[通常活泼金属与活泼非金属的原子化合形成离子键，B项错误；同周期元素的原子之间可以形成共价键，如CO2，也可以形成离子键，如NaCl，C项错误；对于同一主族中既有金属元素又有非金属元素的，同主族元素间也可形成离子键，如ⅠA族的H与Na可形成NaH，即为离子键，D项错误。]3．C[金属与盐溶液的置换反应、中和反应、燃烧反应均为放热反应。]4．C5.B6．D[W的平均化学反应速率＝eq\f(\f(Δn,V),Δt)＝eq\f(\f(0.2mol,2L),5min)＝0.02mol·L－1·min－1，同一化学反应中同一时间段内，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，v(Z)∶v(W)＝0.01mol·L－1·min－1∶0.02mol·L－1·min－1＝n∶2，解得n＝1。]7．A[该装置适用于固—液不加热制取气体，收集密度比空气大且不与空气反应的气体。生石灰中加入浓氨水生成密度小于空气的NH3，大理石与稀盐酸反应生成密度大于空气的CO2，H2O2在MnO2催化条件下生成密度大于空气的O2，稀硝酸与铜反应生成易与O2反应的NO，浓盐酸与MnO2在加热条件下生成Cl2，锌与稀硫酸反应生成密度小于空气的H2，A项符合。]8．C[Cl2是有刺激性气味、密度比空气大、有毒的黄绿色气体，在制备和收集Cl2时必须有尾气吸收装置。A没有排气管不能用于收集气体；B用于收集密度比空气小的气体；C用于收集密度比空气大的气体，且有尾气吸收装置；D吸收氯气不能收集。]9．C[因乙烧杯中锌片和铜片没有接触，没有构成闭合回路，故不能构成原电池，因此乙装置中铜片上没有气泡，锌片上有气泡。因甲烧杯中锌片和铜片用导线连接后构成原电池，加快了锌的溶解，铜片上产生气泡的速率比乙装置中锌片上产生气泡的速率快。又因两烧杯中的锌都能与稀硫酸反应产生氢气而消耗H＋，导致两烧杯中溶液的酸性均减弱。]10．A[锌、铜、稀硫酸组成的原电池的电极反应为负极：Zn－2e－=Zn2＋，正极：2H＋＋2e－=H2↑。则计算关系式为Zn～2e－～H21mol2mol1mol0．5mol1mol0.5molm(Zn)＝0.5mol×65g·mol－1＝32.5g，m(H2)＝0.5mol×2g·mol－1＝1g。]11．(1)反应产生气泡快慢(或反应完成的先后或试管壁的冷热程度)控制阴离子相同，排除阴离子的干扰将FeCl3改为Fe2(SO4)3(2)关闭分液漏斗活塞，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置一定时间内收集到的气体体积(或收集一定体积的气体所需要的时间)12．(1)2X(g)3Y(g)＋Z(g)(2)0.12mol·L－1·min－1(3)化学平衡DF解析观察图像可得X的物质的量减少2.4mol－1.6mol＝0.8mol，X为反应物，Y的物质的量增加1.2mol，Z的物质的量增加0.4mol，Y、Z的物质的量增加，可判断Y、Z为生成物，在相同时间内，同一容器中，其速率之比等于化学方程式中化学计量数之比，等于物质的量变化之比，即v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝0.8mol∶1.2mol∶0.4mol＝2∶3∶1，反应达到t1时刻后，X、Y、Z共存，其物质的量不变可判断该反应为可逆反应，t1时刻达到了化学平衡，该反应的化学方程式为2X(g)3Y(g)＋Z(g)。v(Y)＝eq\f(1.2mol,2L×5min)＝0.12mol·L－1·min－1。由反应方程式可知，达平衡时X、Y、Z的反应速率不相等；反应进行中，无论是否达到平衡X、Y的速率之比始终为2∶3；X、Y、Z均为气体，反应前后气体的质量不变，体积也不变，密度不变，根据密度不能判断反应是否达到平衡；生成1molZ是正反应方向，生成2molX是逆反应方向，v正＝v逆，反应达到平衡；平衡时X、Y、Z物质的量之比与计量系数之比不一定相等；根据反应方程式可知，该反应前后压强有变化，当压强不变时，反应达到了平衡。13．(1)放热(2)ac(3)正有大量气泡产生2H＋＋2e－=H2↑负正14．(1)①负Zn－2e－=Zn2＋2H＋＋2e－=H2↑②4.48L0.4NA(或2.408×1023)(2)铜Cu－2e－=Cu2＋碳(或银、铂等)2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋氯化铁溶液(3)①②Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=Cu解析(1)在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中，锌片为负极，其电极反应为Zn－2e－=Zn2