第六章 第二節(jié) 化學反應與能量 測試題 2021-2022學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

PAGEPAGE7第二章《化學反應與能量》單元評估卷A限時：90分鐘總分：100分第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(共48分，每小題3分，每小題有1個正確選項)1．對于反應中的能量變化，下列表述中正確的是()A．放熱反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量B．斷開化學鍵的過程會放出能量C．加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應D．氧化還原反應均為吸熱反應2．下列關(guān)于原電池的敘述，正確的是()A．任何化學反應，均可以設計成原電池B．原電池是把化學能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置C．原電池的兩極必須都是金屬D．原電池可以提供持續(xù)穩(wěn)定的電流，應用十分廣泛3．某溫度下按右圖所示安裝實驗裝置，在錐形瓶內(nèi)放入6.5g鋅粒(顆粒大小基本相同)，通過分液漏斗加入40mL2.5mol·L－1的硫酸，將產(chǎn)生的H2收集在一個注射器中，10s時收集到H2的體積為50mL(標準狀況下為44.8mL)，在該溫度下，下列說法不正確的是()A．用鋅粒表示10s內(nèi)的反應速率為0.013g·s－1B．忽略錐形瓶中溶液體積的變化，用H＋表示10s內(nèi)的反應速率為0.01mol/(L·s)C．忽略錐形瓶中溶液體積的變化，用Zn2＋表示10s內(nèi)的反應速率為0.005mol/(L·s)D．用H2表示10s內(nèi)的反應速率為0.004mol/(L·s)4.為了說明影響化學反應進行快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同學分別設計了如下A～D四個實驗，你認為結(jié)論不正確的是()A．大小相同、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度的鹽酸反應時，兩者速率一樣大B．在相同條件下，等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉與相同濃度的鹽酸反應時，大理石粉反應快C．將濃硝酸分別放在冷暗處和強光照射下，會發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解D．兩支試管中分別加入相同質(zhì)量的氯酸鉀，向其中一支試管中再加入少量二氧化錳，同時加熱，產(chǎn)生氧氣的快慢不同5．合成氨反應為N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))2NH3，下列四個數(shù)據(jù)都表示合成氨的反應速率，其中表示同一反應速率的是()①v(N2)＝0.03mol·L－1·min－1 ②v(NH3)＝0.09mol·L－1·min－1③v(H2)＝0.045mol·L－1·min－1 ④v(H2)＝0.135mol·L－1·min－1A．①②③B．①③C．①②④D．②④6．下列關(guān)于化學反應速率的說法錯誤的是()A．化學反應速率用于衡量化學反應進行的快慢B．可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率都為0C．決定化學反應速率的主要因素是反應物的性質(zhì)D．增大反應物濃度，提高反應體系的溫度都能增大化學反應速率7．已知2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3為放熱反應，下列關(guān)于該反應的說法正確的是()A．O2的能量一定大于SO2的能量B．SO2和O2的總能量一定大于SO3的總能量C．SO2的能量一定大于SO3的能量D．因該反應為放熱反應，故不必加熱反應就可發(fā)生8．在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是()A．銅片上發(fā)生了還原反應B．電子通過導線由銅片流向鋅片C．正極有O2逸出D．正極附近的SOeq\o\al(2－,4)濃度逐漸增大9．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()實驗反應溫度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mLc/mol·L－1V/mLc/mol·L－1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.21010.已知：1molH2(g)與1molBr2(g)完全反應生成2molHBr(g)時放出72kJ的熱量，有關(guān)物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：化學鍵H2(g)Br2(g)HBr(g)斷裂1mol化學鍵需要吸收的能量/kJ436a369則表中a為()A．404B．260C．230D．20011.下列圖示變化表示吸熱反應的是()12．一定溫度下，反應2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)達到平衡時，n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶3∶4。減小反應體系的體積，反應再次達到平衡時，n(O2)＝0.8mol，n(SO3)＝1.4mol，此時SO2的物質(zhì)的量應是()A．0.4molB．0.6molC．0.8molD．1.2mol13．對于放熱反應Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，下列敘述正確的是()A．反應過程中的能量關(guān)系可用右圖表示B．1molZn的能量大于1molH2的能量C．若將其設計為原電池，則鋅作正極D．若將其設計為原電池，當有32.5gZn溶解時，正極放出的氣體一定為11.2L14.在相同條件下，做H2O2分解的對比實驗，其中(1)加入MnO2，(2)不加MnO2。下列各項是反應放出O2的體積隨時間變化的示意圖，其中正確的是()15．生產(chǎn)鉛蓄電池時，在兩極板上的鉛、銻合金棚架上均勻涂上膏狀的PbSO4，干燥后再安裝，充電后即可使用，發(fā)生的反應：2PbSO4＋2H2Oeq\o(,\s\up17(充電),\s\do15(放電))PbO2＋Pb＋2H2SO4。下列對鉛蓄電池的說法錯誤的是()A．需要定期補充硫酸B．放電時Pb作負極，PbO2作正極C．放電時負極上發(fā)生的反應是Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4D．放電時電解質(zhì)溶液的密度減小16．一定溫度下，向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體并使其發(fā)生化學反應，反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如右圖所示，對該反應的推斷合理的是()A．該反應的化學方程式為3B＋4D6A＋2CB．0～1s內(nèi)，v(A)＝v(C)C．0～6s內(nèi)，B的平均反應速率為0.05mol·L－1·s－1D．0～6s內(nèi)，各物質(zhì)的反應速率相等第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)本部分包括5個小題，共52分17.(12分)化學反應與能量有著密不可分的關(guān)系，回答下列問題。Ⅰ.已知31g白磷變?yōu)?1g紅磷釋放能量。試回答：(1)上述變化屬于________(填“物理”或“化學”)變化。(2)31g白磷具有的能量______(“>”或“<”)31g紅磷具有的能量，常溫常壓下，______更穩(wěn)定。(3)31g白磷完全燃燒釋放的能量________(“>”或“<”)31g紅磷完全燃燒釋放的能量。Ⅱ.從理論上講，氧化還原反應都可以設計成原電池。請你根據(jù)以下這個反應：Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，設計一個原電池(如右圖)，在圖中括號內(nèi)標明正負極的材料及電解質(zhì)溶液。18.(12分)工業(yè)合成氨的反應：N2＋3H22NH3是一個可逆反應，反應條件是高溫、高壓，并且需要合適的催化劑。已知形成1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵放出的能量分別為436kJ、391kJ、946kJ。則：(1)若1molN2完全反應生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)熱量________kJ。(2)如果將1molN2和3molH2混合，在一定條件下使其充分反應，反應放出的熱量總小于上述數(shù)值，其原因是_____________。19.(12分)據(jù)圖回答下列問題：(1)若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象是__________________________，電流表指針________(填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)，兩極反應式為：正極_________________________________________________；負極_________________________________________________。(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為________(填Mg或Al)，總反應方程式為________。(3)美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造如下圖所示：A、B兩個電極均由多孔的碳塊組成。該電池的正極反應式為：_________________________。(4)如果將上述裝置中通入的H2改成CH4氣體，也可以組成一個原電池裝置，電池的總反應方程式為：CH4＋2O2＋2KOH=K2CO3＋3H2O，則該電池的負極反應式為：_________________________。20.(6分)某可逆反應在不同反應時間各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化情況如圖所示。則該反應的反應物是________，生成物是________，化學方程式是__________________；反應開始至2min，能否表示出C的反應速率？________，若能，其反應速率為多少，若不能，則其原因是什么？________________________；2min后，A、B、C各物質(zhì)的量不再隨時間的變化而變化，說明在此條件下，反應已達到了________狀態(tài)。21．(10分)已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質(zhì)溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、稀硫酸。按要求回答下列問題：(1)電工操作上規(guī)定：不能把銅導線和鋁導線連接在一起使用。原因是__________________________。(2)若電極材料選銅和石墨，電解質(zhì)溶液選Fe2(SO4)3溶液，外加導線，________(填“能”或“不能”)構(gòu)成原電池。若能，寫出電極反應，負極：____________，正極：________________________。(若不能，后兩空不填)(3)設計一種以鐵和稀硫酸反應為原理的原電池，要求畫出裝置圖(需標明電極材料及電池的正、負極)。答案1．A斷開化學鍵需要吸收能量，B錯誤；有些放熱反應也需要加熱才能進行，C錯誤；大多數(shù)自發(fā)進行的氧化還原反應都是放熱反應，D錯誤。2．B原電池中的氧化還原反應均是自發(fā)進行的，故非自發(fā)的氧化還原反應不能設計成原電池，如2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2H2↑＋O2↑，A錯誤；原電池的兩極必須能導電，但不一定都是金屬，如干電池中的正極是碳棒，為非金屬，C錯誤；原電池是一種簡易的裝置，能產(chǎn)生電流但不穩(wěn)定，D錯誤。3．AZn和稀硫酸反應：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，收集到H2的物質(zhì)的量n(H2)＝eq\f(44.8×10－3L,22.4L·mol－1)＝0.002mol，鋅粒為固體，其濃度可視為不變，不能用來表示反應速率，A錯誤；用H＋表示10s內(nèi)的反應速率為eq\f(0.002mol×2,0.04L×10s)＝0.01mol/(L·s)，B正確；v(Zn2＋)＝eq\f(1,2)v(H＋)＝0.005mol/(L·s)，C正確；v(H2)＝eq\f(0.002mol,0.05L×10s)＝0.004mol/(L·s)，D正確。4．AMg的活潑性大于Al，故Mg與鹽酸反應速率快，A錯誤；固體顆粒越小，其表面積越大，故等質(zhì)量的大理石粉表面積遠遠大于大理石塊，反應速率越快，B正確；在光照條件下，濃硝酸分解比在冷暗處快，C正確；MnO2作為催化劑加快KClO3的分解，D正確。5．D根據(jù)同一個化學反應中，各物質(zhì)的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，故D項正確。6．B可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等但均不為0，B項錯誤。7.B放熱反應只表明反應物的總能量比生成物的總能量高，而加熱是反應的條件，二者無必然聯(lián)系，許多放熱反應必須加熱才能發(fā)生，故B項正確，D項錯誤。8．A因為鋅的活動性強于銅的，所以鋅作負極，失去電子，化合價升高，發(fā)生氧化反應；銅作正極，H＋在正極得到電子，發(fā)生還原反應放出H2，A正確，C錯誤。在外電路中，電子由負極(鋅片)通過導線流向正極(銅片)，B錯誤；在內(nèi)電路中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，即負極附近的SOeq\o\al(2－,4)濃度逐漸增大，D錯誤。9．D溫度越高，反應速率越大；反應物的濃度越大，反應速率越大。反應速率越大，出現(xiàn)反應現(xiàn)象就越快，D組最先出現(xiàn)渾濁。10．C化學鍵的鍵能與化學反應中能量變化的關(guān)系：化學反應中的能量變化值＝反應物斷裂化學鍵吸收的總能量－生成物形成化學鍵放出的總能量。由于H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)的反應為放熱反應，則369×2－(436＋a)＝72，解得a＝230。11．AA中反應物的總能量小于生成物的總能量，為吸熱反應；B中反應物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應。C中濃硫酸溶于水放熱不是化學變化；D中活潑金屬(如Zn)與酸的反應為放熱反應。12．A設第一次達到平衡時，SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量依次為2xmol、3xmol、4xmol，再次達到平衡時，SO2轉(zhuǎn)化了ymol，則2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)第一次平衡時(mol)2x3x4x轉(zhuǎn)化(mol)yeq\f(y,2)y第二次平衡時(mol)2x－y3x－eq\f(y,2)4x＋yeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(3x－\f(y,2)＝0.8,4x＋y＝1.4))解得：x＝0.3，y＝0.2，所以2x－y＝0.4。13．A由于該反應是一個放熱反應，依據(jù)能量守恒原理可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，反應過程中的能量關(guān)系與題給圖象相符，A項正確；反應物、生成物各有兩種，無法確定Zn和H2所含能量的高低，B項錯誤；若將其設計為原電池，則鋅作負極，C項錯誤；因未指明溫度、壓強等條件，故氣體體積不確定，D項錯誤。14．A由圖象知，橫坐標為時間，縱坐標為V(O2)，只要H2O2的量相同，兩種情況下最終產(chǎn)生O2的體積應相同。(1)中MnO2作催化劑，加快了H2O2的分解，相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2的體積比(2)的大，反應結(jié)束時所用時間短，故選A。15．A鉛蓄電池放電時相當于原電池，Pb作負極，PbO2作正極，負極發(fā)生的反應是Pb失去電子生成Pb2＋，Pb2＋與溶液中的SOeq\o\al(2－,4)反應生成PbSO4溶液，放電時消耗的H2SO4與充電時生成的H2SO4相等，在電池制備時，PbSO4的量是一定的，說明不用補充硫酸。放電時，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物質(zhì)的量濃度減小，所以溶液的密度也隨之減小。16．C由相同時間內(nèi)同一反應中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于其化學計量數(shù)之比知，Δn(B)∶Δn(C)∶ΔDn(A)∶Δn(D)＝3∶4∶6∶2，故該反應的化學方程式為3B＋4C6A＋2D，A項錯誤；0～1s內(nèi)，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項錯誤；0～6s內(nèi)，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項正確，D項錯誤。17．Ⅰ.(1)化學(2)>紅磷(3)>Ⅱ.負極：Cu正極：Ag(Pt、C等)電解液：FeCl3溶液18．(1)放出92(2)該反應是可逆反應，1molN2和3molH2不能完全反應，因此放出的熱量總是小于92kJ(3)實驗室模擬工業(yè)合成氨時，在容積為2L的密閉容器中進行，反應經(jīng)過10min后，生成10molNH3，則用N2表示的化學反應速率是________mol·(L·min)－1。(4)一定條件下，當合成氨反應達到化學平衡時，下列說法正確的是________。a．正反應速率和逆反應速率相等b．正反應速率最大，逆反應速率為0c．N2的轉(zhuǎn)化率達到最大值d．N2和H2的濃度相等e．N2、H2和NH3的體積分數(shù)相等f．反應達到最大限度(3)0.25(4)acf解析：(1)斷鍵需要吸收的能量為：946kJ＋3×436kJ＝2254kJ，形成6molN—N新鍵釋放的能量為：6×391kJ＝2346kJ，所以1molN2完全反應放出熱量，其值為：2346kJ－2254kJ＝92kJ。(2)N2和H2生成NH3的反應是可逆反應，反應物不可能全部轉(zhuǎn)化。(3)v(N2)＝eq\f(5mol,10min×2L)＝0.25mol/(L·min)。19．(1)鎂逐漸溶解，鋁上有氣泡冒出偏轉(zhuǎn)2H＋＋2e－=H2↑Mg－2e－=Mg2＋(2)Al2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(3)O2＋2H2O＋4e－=4OH－(4)CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O解析：(1)該裝置形成