高中化學必修2蘇教版本專題2《化學反應與能量轉化》測試卷

專題2《化學反應與能量轉化》測試卷

一、單選題(共15小題)

1.在一密閉容器中充入1mol匕和1mol12,壓強為p(Pa),并在一定溫度下使其發(fā)生反應

H2(g)+l2(g)-2HI(g),下列說法正確的是()

A.保持容器容積不變，向其中加入ImolHz，化學反應速率不變

B.保持容器容積不變，向其中加入1molAr,化學反應速率增大

C.保持容器內氣體壓強不變，向其中加入1molAr,化學反應速率不變

D.保持容器內氣體壓強不變，向其中加入1molH2(g)和1molb(g)，化學反應速率不變

2.下列關于化學反應速率的說法中，正確的是()

①用鐵片和稀硫酸反應制取氯氣時，改用98%的濃硫酸可以加快產生氫氣的速率

②增加反應物的用量，一定會增大化學反應速率

③決定化學反應速率的主要因素是反應物的濃度

④光是影響某些化學反應速率的外界條件之一

⑤使用催化劑，使反應的活化能降低，反應速率加快

A.①⑤

B.④⑤

C.②④

D.③

3.已知某反應aA(g)+bB(g)=2C(g)的各物質濃度數據如下：

ABC

起始濃度mobL~l3.01.00

2s末濃度mol-L-l1.80.60.8

據此可推算出上述方程式中各物質的化學計量數之比是()

A.9：3：4

B.3：1：2

C.2：1：3

D.3：2：1

4.下列說法中正確的是()

A.高溫高壓條件下發(fā)生的反應一定是吸熱反應

B.常溫常壓下即能發(fā)生的反應一定是放熱反應

C.氨的催化氧化反應實驗中移開加熱裝置后鉗絲保持紅熱，表明該反應是放熱反應

D.化合反應都是放熱反應，分解反應都是吸熱反應

5.下列說法錯誤的是（）

A.將電能轉化為化學能的裝置叫電解池

B.電解時，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動

C.電解池中陰極發(fā)生還原反應，陽極發(fā)生氧化反應

D.電解時，電子從電解池的陰極流出，沿導線流回電源的負極

6.已知鉛蓄電池放電過程可以表示為PbO2+2H2SO4+Pb===2PbSO4+2H2O?下列關于鉛蓄

電池的說法正確的是（）

A.鉛為正極，二氧化鉛為負極

+

B.正極電極反應式為PbOz+SO/+2H===PbSO4+H2O

C.硫酸溶液中，氫離子移向負極

D.放電一段時間后，硫酸根離子濃度減小

7.氫能是--種既高效又干凈的新能源，發(fā)展前景良好，用氫氣做能源的燃料電池汽車備受青

睞。我國擁有完全自主知識產權的氫燃料電池轎車“超越三號”，已達到世界先進水平，并加

快向產業(yè)化的目標邁進。氫能具有的優(yōu)點包括（）

①原料來源廣②易燃燒、熱值高③儲存方便④制備工藝廉價易行

A.①②

B.①③

C.③④

D.②④

8.現在各類堿性電池已經占有了越來越多的市場份額，這類電池廣泛地應用于各種小型用電

器（如照相機、收音機等）中。有一種新型的鋅鎰電池就是這種堿性電池，它是在傳統(tǒng)鋅鎰電

池的基礎上改進的。下列對于堿性鋅鎰電池的敘述中不正確的是（）

A.堿性鋅鐳電池工作時，電子由Zn極經外電路流向碳極

B.這種電池較傳統(tǒng)鋅鎰電池（即干電池）使用壽命長

C.堿性鋅鎰電池可以實現化學能向電能的轉化和電能向化學能的轉化

D.這種電池的電解質由傳統(tǒng)的NH4cl換成濕的KOH

9.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于容積為2L的容器中，使其發(fā)生如下反應：3X（g）

+Y（g）=nZ（g）+2W（g）o5min末生成0.2molW,若測知以Z濃度變化表示的平均反應速

率為0.01mol-L^-min-1,則n的值為（）

A.4

B.3

C.2

D.1

10.下列金屬性質的比較中，能說明甲的金屬性比乙強的是（）

①甲與水反應比乙與水反應劇烈

②單質甲能從乙的鹽溶液中置換出單質乙

③甲的最高價氧化物對應水化物的堿性比乙的最高價氧化物對應水化物的堿性強

④以甲、乙金屬為電極構成原電池，甲作負極

A.①④

B.③④

C.①②③④

D.①②③

11.已知鉛蓄電池放電時的原電池反應：PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O?關于鉛蓄電

池的下列說法中正確的是（）

A.放電時的正極反應式是Pb+SO?一-2e-===PbSC>4

B.放電時電池的負極材料是鉛板

C.充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小

D.充電時，鉛板發(fā)生氧化反應

12.以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pl、Au等雜質）的電解精煉，下列

說法正確的是（）

A.電能全部轉化為化學能

B.粗銅接電源負極，發(fā)生氧化反應

C.溶液中Ci?+向陽極移動

D.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬

13.化學反應的發(fā)生必然伴隨著能量的轉化，其最根本的原因是（）

A.化學反應中一定有新物質生成

B.化學反應中舊的化學鍵斷裂需要吸收能量，新的化學鍵的形成需要放出能量

C.化學反應通常需要加熱等條件才能發(fā)生

D.能量變化是化學反應的基本特征之一

14.下列關于化學反應速率的說法正確的是（

A.化學反應速率可用某時刻生成物的物質的量來表示

B.在同一反應中，用反應物或生成物濃度變化表示的化學反應速率的值是相等的

C.化學反應速率是指反應進行的時間內，反應物濃度的減少或生成物濃度的增加

D.可用單位時間內氫離子物質的量濃度的變化來表示氫氧化鈉與硫酸的反應速率

15.某可逆反應達到平衡狀態(tài)時，下列說法不正確的是（）

A.一定條件下，可逆反應都能達到平衡狀態(tài)

B.化學平衡是一種動態(tài)平衡，v正="心和

C.平衡狀態(tài)時，反應混合物中各組分含量保持不變

D.平衡狀態(tài)時，反應混合物中各物質的濃度相同

二、實驗題（共3小題）

16.某研究性學習小組在探究淡黃色過氧化鈉與水反應是放出熱量還是吸收熱量時設計了如

圖所示的實驗裝置。

在小試管里加入1g淡黃色過氧化鈉，把小試管套在帶支管的試管內。在U形管內加入少

量紅墨水。打開T形管螺旋夾，使U形管內兩邊的液面處于同一水平面。再夾緊螺旋夾，

把水滴入小試管內，可觀察到U形管右側的液面立即下降，左側的液面上升。

（1）過氧化鈉的電子式。

（2）寫出上述反應的化學方程式。

（3）下列各圖中，表示過氧化鈉與水反應的圖是（）

17.如圖所示，把試管放入盛有25℃飽和澄清石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片,

再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中，試回答下列問題:

卜也和石猊水

0

(1)實驗中觀察到的現象是.

(2)產生上述現象的原因是。

(3)寫出有關反應的離子方程式：。

(4)由實驗推知，氯化鎂溶液和氫氣的總能量_______(填“大于”、"小于”或“等于")鎂片和鹽

酸的總能量。

18.某同學為了探究原電池產生電流的過程，設計了如圖所示實驗。

(1)打開開關K,觀察到的現象有;

寫出有關的離子方程式：。

簡述反應原理：o

(2)關閉開關K,觀察到的現象可能有;

分析反應原理：;

若在標準狀況下，產生氣體體積為3.36L,則轉移電子數為:負極為

寫出正極反應式：。

(3)關閉開關K,如果鋅極和銅極都產生氣泡，可能的原因是是o

如果使用純鋅，其他條件相同，打開K和關閉K產生氣泡速率較快的是。

(4)根據上述實驗，得出如下結論：①構成原電池的條件是；

②電極判斷的方法之一是;③實驗室為了提高鋅與稀硫酸反應制氫氣

速率，可以采用的措施有.

三、計算題(共3小題)

19.在100℃時，將0.100mol的N2O4氣體充入1L抽空的密閉容器中，發(fā)生如下反應：

N2O4=2NO2,隔一定時間對該容器內的物質進行分析，得到下表：

020406080100

儂度/mol

0.100<10.050Ob

KNOi)0.0000.0600.1200.1200.120

(1)達到平衡時，電。4的轉化率為,表中C2________C3,ab(填“>”、

或

⑵20s時N2O4的濃度Q=mol-L\在0-20s內N2O4的平均反應速率為

mol-L2s

(3)若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮氣體，則要達到上述同樣的平衡狀態(tài)，

二氧化氮的起始濃度是mol【T。

20.將一定量的二氧化硫和含0.7mol氧氣的空氣(忽略CO?)放入一定體積的密閉容器中，

550°C時，在催化劑作用下發(fā)生反應2so2+O2里也”2SO3。反應達到平衡后，將容器中的

△

混合氣體通過過量氫氧化鈉溶液，氣體體積減小了21.28L；再將剩余氣體通過一種堿性溶

液吸收氧氣，氣體的體積又減少了5.6L(以上氣體體積均為標準狀況下的體積)。(計算結果

保留一位小數)

請回答下列問題：

(1)判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是(填字母)。

a.二氧化硫和三氧化硫濃度相等

b.三氧化硫百分含量保持不變

c.容器中氣體的壓強不變

d.三氧化硫的生成速率與二氧化硫的消耗速率相等

e.容器中混合氣體的密度保持不變

(2)求該反應達到平衡時，消耗二氧化硫的物質的量占原二氧化硫的物質的量的百分比。

(3)若將平衡混合氣體的5%通入過量的氯化鋼溶液中，生成沉淀的質量是多少？

21.常溫下，將amol氮氣與bmol氫氣的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生反

應N2(g)+3H2(g)=±2NH3(g)o

(1)若反應進行到某時刻t時，nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,則。值為。

(2)反應達到平衡時，混合氣體的體積為716.8L(標準狀況下)，其中氨氣體積分數為25%,

平衡時氨氣的物質的量為o

(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比(寫最簡整數比，下同)"始："平=o

(4)原氣體中ab=。

⑸達到平衡時，Nz和H2的轉化率之比a(N2):a(H2)=。

(6)達到平衡時混合氣體中，n(N2)：n(H2)：n(NH3)=。

四、填空題(共3小題)

22.I.化學反應中的焙變(AH)與反應物和生成物的鍵能(E)有關。下表給出了一些化學鍵的鍵

能：

化學鍵H—HN三N0=0O—HN—H

436942500463a

1

已知工業(yè)合成氨：N2(g)+3H2(g)^=t2NH3(g)92.4kJ-mol,請回答下列問題：

(1)表中a==

(2)1molN2和3molH2充分反應，放出的熱量_______92.4kJ(填“或“=")。

II.隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開

發(fā)利用CO2,引起了普遍的重視。

(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO?來生產甲醇：CO2(g)+3H2(g);=^CH3OH(g)+H2O(g)?

下圖表示該反應進行過程中能量的變化，該反應是(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(4)下列各項中，能說明CO2(g)+3H2(g)K^CH30H(g)+H2(D(g)已達到平衡的是(填

字母)。

A.恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發(fā)生變化

B.一定條件下，CH30H分解的速率和CH30H生成的速率相等

C.一定條件下，單位時間內消耗1molCC)2，同時生成1molCH30H

D.一定條件下，H20(g)的濃度保持不變

23.碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用0.2%淀粉溶液、0.50mol-L^1,0.20mol.L

一女2s2。8、O.lOmoLLNa2s2O3等試劑，探究反應條件對化學反應速率的影響。已知：52。；-

+2「===2SO；-+b(慢)

I2+2S20a===2「+S4。廣(快)

(1)為探究反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：

體積力mL

實驗序號K^OsNa2s2O3淀粉

水KI溶液

溶液溶液溶液

①10.00.04.04.02.0

②9.01.04.04.02.0

③8.04.04.02.0

表示%=mL,理由是?

(2)己知某條件下，濃度c(S20：-)—反應時間t的變化曲線如圖所示，若保持其他條件不變，

請在坐標圖中，分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時c(S2Ol-)-t的變化曲線示意圖(進行

24.理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設計成原電池。請利用反應“Cu+2Ag-===2Ag

+C/+”設計一個化學電池(正極材料用碳棒)，回答下列問題：

(1)該電池的負極材料是，發(fā)生_______反應(填“氧化”或"還原”)，電解質溶液是

(2)正極上出現的現象是__________________________________________________

(3)若導線上轉移電子1mol,則生成銀go

答案解析

1.【答案】D

【解析】①恒溫恒容時，充入與反應相關的氣體，其濃度增大，化學反應速率增大；

恒溫恒容時，充入惰性氣體，參加反應的氣體濃度不變，化學反應速率不變。

②恒溫恒壓時，充入與反應相關的氣體，體積增大，其濃度不變，化學反應速率不變；

恒溫恒壓時，充入惰性氣體，體積增大，參加反應的氣體濃度減小，化學反應速率減小。

2.【答案】B

【解析】①常溫下鐵在濃硫酸中鈍化，得不到氫氣，錯誤；②增加反應物的用量，不一定會

增大化學反應速率，例如改變固體的質量，錯誤；③決定化學反應速率的主要因素是反應物

自身的性質，錯誤。

3.【答案】B

【解析】2s內A、B、C的濃度變化分別為1.2moll-i、0.4molLi和0.8mol【T,其比

為1.2：0.4:0.8=3：1：2,即方程式中各物質的化學計量數之比是3：1：2。

4.【答案】C

富溫需壓

【解析】以反應N2(g)+3H2(g)'2NH3(g)(放熱反應)和2NHQ+

催化劑

Ba(OH)2-8H2O===BaC12+2NH3f+10H2O(吸熱反應)為例，可判斷A、B項錯誤；反應4NH3

pt

+502不提=4N0+6H2O在高溫下進行，但移開熱源后伯絲保持紅熱，說明反應放出的熱

量使反應繼續(xù)進行，C項正確。化合反應可能是吸熱反應(如C+CO,齋徭2c0),分解反

應可能是放熱反應(如2NELC10,△N,T+C1#+2O,T+4H,O劇烈爆炸)，D項錯誤。

5.【答案】D

【解析】電解池中，電子從電源的負極流出，轉移到電解池的陰極上，溶液中的陽離子在此

處得到電子，陰離子在陽極上失去電子，電子沿導線流向電源的正極。

6.【答案】D

【解析】①由鉛蓄電池放電反應方程式可知，鉛的化合價升高，失去電子發(fā)生氧化反應，鉛

為負極；二氧化鉛的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，二氧化鉛為正極。

②鉛蓄電池放電總反應式與負極反應式(Pb+S0「-2e===PbS04)相減，可得其正極反應式

--

PbO2+SO^+4H'+2e===PbSO4+2H2O?

③氫離子移向正極；反應中硫酸根離子因生成沉淀，其濃度不斷減小。

7.【答案】A

【解析】氫能現在的缺點：一是儲存問題，二是制備成本較高。

8.【答案】C

【解析】堿性鋅鎰電池是一次電池，鋅作負極失電子，故A正確；堿性電池的使用壽命比

傳統(tǒng)電池的使用壽命要長，B正確；干電池只能實現化學能向電能的轉化，C不正確；傳統(tǒng)

的酸性電池電解質為NH4CI,堿性電池的電解質為KOH,D正確。

9.【答案】D

【解析】以Z濃度變化表示的平均反應速率為0.01mol-L1-min\則5min末生成Z的物

質的量是0.01mol-L〈min1x2Lx5min=0.1mol(＞則根據變化量之比是相應的化學計量數之

比可知，n=lo

10.【答案】C

【解析】一般來說，金屬與水或酸反應產生氫氣越劇烈、金屬最高價氧化物對應水化物的堿

性越強，金屬的活動性就越強；相對活潑的金屬能從鹽溶液中置換出不活潑金屬；當兩種金

屬為電極構成原電池時，負極為相對活潑的金屬。

II.【答案】B

【解析】①由鉛蓄電池放電反應方程式可知，鉛的化合價升高，失去電子發(fā)生氧化反應，鉛

板為負極，電極反應式為Pb+SO,-2e===PbSO4；二氧化鉛的化合價降低，得到電子發(fā)

+

生還原反應，二氧化鉛為正極，電極反應式為PbCh+SO/T4H+2e^===PbSO4+2H2O,

反應過程中硫酸的濃度不斷減小。

②鉛蓄電池的充電和放電是兩個相反的過程，充電時鉛板發(fā)生的是還原反應，硫酸的濃度不

斷增大。

12.【答案】D

【解析】電解池中電能不會全部轉化為化學能，還會伴隨熱能等形式的能的產生，A錯誤；

電解精煉銅時，粗銅作陽極，接電源正極，發(fā)生氧化反應，B錯誤；溶液中G?+向陰極移

動，在陰極上發(fā)生還原反應，C錯誤；在陽極上，沒有銅活潑的金屬Ag、Pt、Au等金屬會

在陽極沉積，形成陽極泥，利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬，D正確。

13.【答案】B

【解析】化學反應中舊化學鍵斷裂需要吸收能量，新化學鍵形成需要釋放能量，二者能量差

值導致了化學反應中能量的轉化。

14.【答案】D

【解析】化學反應速率是用單位時間內反應物或生成物濃度的變化值來表示的平均速率，故

A、C兩項錯誤；因化學反應速率與各反應物、生成物的化學計量數成正比，如果方程式中

反應物與生成物的計量數系數不同，則反應速率的值不相同，B項錯誤。

15.【答案】D

【解析】一定條件下，可逆反應達到平衡狀態(tài)時，v正=丫核0(動態(tài)平衡)，反應混合物中各

組分的含量保持不變，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，但不一定相同。

16.【答案】⑴Na+Qo：Ojd"Na+

(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+02T

(3)B

【解析】過氧化鈉與水的反應是放熱反應，反應物具有的總能量高于生成物的總能量。

17.【答案】(1)①鎂片上有大量氣泡產生、②鎂片逐漸溶解、③燒杯中溶液變渾濁

(2)鎂與鹽酸反應產生氫氣，該反應為放熱反應，氫氧化鈣在水中的溶解度隨溫度升高而減

小，有氫氧化鈣晶體析出

⑶Mg+2H+===Mg2++H2T

(4)小于

【解析】鎂片與鹽酸的反應是放熱反應，反應物(鎂和鹽酸)的總能量高于生成物(氯化鎂和氫

氣)的總能量。放出的熱通過小試管傳遞給飽和石灰水溶液，使氫氧化鈣的溶解度下降而析

出氫氧化鈣晶體。

18.【答案】⑴鋅片溶解，在鋅片表面產生大量氣泡，銅片表面無明顯現象Zn+2H+===Zr?

++H2T在金屬活動性順序表中，鋅排在氫前，銅排在氫之后

(2)電流表指針偏轉，鋅片溶解，銅片表面產生大量氣泡鋅比銅活潑，在稀硫酸中構成原

電池，鋅失電子，電子通過外電路流向銅片，銅片周圍的溶液中的H+得到電子變成氫氣

0.3x6.02x1023鋅片2H++2e-===H2T

(3)鋅片不純，含雜質的鋅片在稀硫酸中構成原電池，促進鋅失電子關閉K時產生氣泡較

快

(4)①必須為活動性有差異的兩個電極，電極浸入電解質溶液中且能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反

應，形成閉合回路②較活潑的金屬極為負極，或失電子的一極為負極③向溶液中加入適

量的氧化銅或硫酸銅等物質

【解析】(1)打開開關K,沒有形成閉合回路，在金屬活動性順序表中，鋅排在氫前，鋅與

稀硫酸反應產生氫氣，而銅排在氫之后，不能與稀硫酸反應產生氫氣。(2)關閉開關K,構

成原電池，描述現象可以從電流表指針偏轉、電極、溶液變化等角度切入。n(H2)=3.36L/22.4

1+-

L-mor=0.15mol,2H+2e===H2t?n(e)=0.3moL(3)粗鋅中含有銅、碳等不活潑雜

質，在與稀硫酸接觸時電極本身構成微小的原電池，導致粗鋅表面產生大量氣泡。同樣條件

下，金屬直接與稀硫酸反應產生氣體的速率比構成原電池產生氣體的速率慢?即構成原電池

促進金屬失電子。

19.【答案】(1)60%>=(2)0.0700.0015(3)0.200

【解析】(1)分析表格中的數據可以看出，c(NO2)在60s后不變，反應達到平衡狀態(tài)，由

N2O4鳩2NO2可知，生成0.120molNO2消耗0.060molN2O4,達到平衡時N2O4的轉化率

-1-1_1-1

=0.060molL4-0.100molLxl(X)%=60%；C3=0.040mol-L,C2=0.100mol-L,c3>c2,

a—b—O.MOmol-L

(2)d=0.100mol-L1-0.060mol-L^2=0.070mol-L\

在0?20s內N2O4的平均反應速率為0.030mol-L%20s=0.0015mol-LLsL

(3)在相同的情況下最初向該容器內充入的是二氧化氮氣體，要達到上述同樣的平衡狀態(tài)，

二氧化氮的起始濃度為2x0.100mol-L-1=0.200mol-L-1,

20.【答案】(l)bc(2)94.7%(3)10.5g

【解析】(1)二氧化硫和三氧化硫濃度不再變化(不是兩者濃度相等)時，反應達到平衡；該

反應前后氣體的物質的量發(fā)生改變，氣體的壓強不變時，反應達到平衡；三氧化硫的生成與

二氧化硫的消耗表明的都是正反應，無法判斷反應達到平衡狀態(tài)；由于氣體的體積不變，質

量守恒，故不論反應是否達到平衡，混合氣體的密度都保持不變，密度保持不變，無法判斷

反應達到平衡狀態(tài)。

(2)消耗氧氣的物質的量為0.7mol---------6L045mol,則消耗的"(SO2)=生成

22.4Lmol1

的n(SO3)=0.45molx2=0.9mol。反應后二氧化硫與三氧化硫的物質的量之和為

2128L

—匕二~-7=0.95mol,即為反應前的二氧化硫的物質的量，反應達到平衡時，二氧

22.4Lmol1

化硫的轉化率=xioo%x94.7%。

0.95mol

⑶二氧化硫與氯化釧溶液不反應。生成的沉淀為硫酸鋼，由SO3+H2O+BaCl2-==BaSO4i

+2HC1可知，n(BaSO4)=n(SO3)=0.9molx5%=0.045mol,m(BaSO4)=0.045molx233

g-mol2~10.5g?

21.【答案】⑴16(2)8mol(3)5：4(4)2：3(5)1：2(6)3：3：2

【解析】(1)設反應轉化的N2的物質的量為X,由題意可知:

N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)

〃(抬Vmol:ab0

〃(轉x3x2x

戚余)/mol:13b-3x6

由2x=6得x=3,。=13+3=16?

⑵平衡時n(NH3)=716.8L+22.41-010「125%=32molx25%=8mol。

(3)設反應過程中混合氣體總物質的量減少y,則

N2(g)+3%)-2NH3(g)An

1mol3mol2mol2mol

8moly

解得y=8mol,原混合氣體總物質的量為716.8L+22.4L-moli+8mol=40mol,原混合

氣體與平衡混合氣體總物質的量之比為40moi