2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量檢測題 新人教版必修2

2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量檢測題 新人教版必修2一、選擇題(本題包括15個(gè)小題，每小題3分，共45分。每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1已知化學(xué)反應(yīng)2C(s)O2(g)2CO(g)、2CO(g)O2(g)2CO2(g)都是放熱反應(yīng)。據(jù)此判斷，下列說法不正確的是(其他條件相同)()A12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B56 g CO和32 g O2所具有的總能量大于88 g CO2所具有的總能量C12 g C和32 g O2所具有的總能量大于44 g CO2所具有的總能量D將一定質(zhì)量的C燃燒，生成CO2比生成CO時(shí)放出的熱量多解析：放出熱量的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量一定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以CO2CO2必定是放熱反應(yīng)，所以，B、C正確；12 g C并不代表反應(yīng)物的全部，O2也是反應(yīng)物，因此A項(xiàng)不正確；由于CCO放熱、COCO2放熱，所以CCO2比CCO放出的熱量要多，因此D正確。答案：A2向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下圖所示。由圖可得出正確的結(jié)論是()A反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量Dt1t2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：ab段小于bc段解析：化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是各物質(zhì)的濃度不再改變，其實(shí)質(zhì)是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，c點(diǎn)對應(yīng)的正反應(yīng)速率顯然還在改變，故一定未達(dá)平衡，A錯(cuò)誤；a到b時(shí)正反應(yīng)速率增加，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間不斷減小，B錯(cuò)誤；從a到c正反應(yīng)速率增大，之后正反應(yīng)速率減小，說明反應(yīng)剛開始時(shí)溫度升高對正反應(yīng)速率的影響大于濃度減小對正反應(yīng)速率的影響，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，C錯(cuò)誤；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率越快，消耗的二氧化硫就越多，則SO2的轉(zhuǎn)化率將逐漸增大，D正確。答案：D3在可逆反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))中，改變下列條件，不能使v正增大的是()A升高溫度B降低溫度C使用催化劑 D增大CO濃度解析：不論反應(yīng)是放熱還是吸熱，升高溫度會(huì)增大反應(yīng)速率，而降低溫度會(huì)減慢反應(yīng)速率；增大反應(yīng)物濃度，會(huì)加快反應(yīng)速率。答案：B4假設(shè)某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)過程如圖所示，觀察分析，符合圖中變化的化學(xué)反應(yīng)為()反應(yīng)前反應(yīng)后AA23B22AB3 B2AB2B22AB3C2A2B5B2=4AB3 D2AB2B2=2AB3解析：由圖可知反應(yīng)物用AB2、B2表示，生成物用AB3表示，反應(yīng)后反應(yīng)物與生成物共存，說明反應(yīng)不能進(jìn)行到底，為可逆反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)前后原子守恒可知反應(yīng)方程式為2AB2B22AB3。答案：B5甲：在試管中加入1 g粉末狀大理石，加入4 mol·L1鹽酸20 mL(過量)；乙：在試管中加入2 g顆粒狀大理石，加入4 mol·L1鹽酸20 mL(過量)；下列CO2生成體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)V(CO2)同反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系曲線圖合理的是()解析：鹽酸的濃度相等且均過量，所以反應(yīng)速率的大小及產(chǎn)生CO2多少取決于大理石，甲中CaCO3為粉末且質(zhì)量小，故甲中反應(yīng)快且產(chǎn)生CO2少，D項(xiàng)符合。答案：D6如圖所示，X為單質(zhì)硅，Y為金屬鐵，a為NaOH溶液，組裝成一個(gè)原電池。下列說法正確的是()AX為負(fù)極，電極反應(yīng)為Si4e=Si4BX為正極，電極反應(yīng)為4H2O4e=4OH2H2CX為負(fù)極，電極反應(yīng)為Si6OH4e=SiO3H2ODY為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2解析：硅、鐵、NaOH溶液組成原電池時(shí)，硅作負(fù)極，與NaOH發(fā)生反應(yīng)，由于Si4不能單獨(dú)存在，因此其負(fù)極反應(yīng)式應(yīng)有OH參與反應(yīng)，即Si6OH4e=SiO3H2O；鐵作正極，但鐵并不參與反應(yīng)，只是起到傳導(dǎo)電子的作用，真正參與反應(yīng)的是溶液中的水，其電極反應(yīng)式為4H2O4e=4OH2H2。答案：C7可逆反應(yīng)2NO22NOO2在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)A BC D解析：表示v正v逆，正確；不能表示v正v逆，錯(cuò)誤；只要發(fā)生反應(yīng)，v(NO2)v(NO)v(O2)221恒成立，錯(cuò)誤；混合氣體顏色不變，說明各物質(zhì)濃度不變，正確。答案：A8可用于電動(dòng)汽車的鋁空氣電池，通常用NaCl溶液或NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，鋁合金作負(fù)極，空氣電極作正極。下列說法正確的是()A用NaCl溶液或NaOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，正極反應(yīng)均為O22H2O4e=4OHB用NaOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Al3OH3e=Al(OH)3C用NaOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，電池在工作過程中電解質(zhì)溶液的pH保持不變D電池工作時(shí)，電子通過外電路由正極流向負(fù)極解析：該電池工作時(shí)，正極上的O2得到電子被還原，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，A正確；電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，在負(fù)極上生成的是NaAlO2而不是Al(OH)3，B錯(cuò)誤；該電池的總反應(yīng)為4Al3O24NaOH=4NaAlO22H2O，消耗NaOH，pH減小，C錯(cuò)誤；該電池工作時(shí)，電子通過外電路由負(fù)極流向正極，D錯(cuò)誤。答案：A9一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：下列描述正確的是()A反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)Y(g)Z(g)B反應(yīng)開始到10 s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol·L1·s1C反應(yīng)開始到10 s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol·L1D反應(yīng)開始到10 s，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%解析：由題給圖象知X和Y為反應(yīng)物，Z為生成物。X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比v(X)v(Y)v(Z)n(X)n(Y)n(Z)(1.200.41)mol(1.000.21)mol(1.580)mol112，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)Y(g)2Z(g)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)開始到10 s，v(Z)0.079 mol·L1·s1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)開始到10 s，c(X)0.395 mol·L1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為Y的轉(zhuǎn)化量與Y起始量的比值，故有×100%79.0%，D項(xiàng)正確。答案：D10某反應(yīng)由兩步反應(yīng)ABC構(gòu)成，它的反應(yīng)能量曲線如圖，下列敘述正確的是()A兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)B三種化合物中C最穩(wěn)定CA與C的能量差為E4DAB反應(yīng)，反應(yīng)條件一定要加熱解析：根據(jù)反應(yīng)能量曲線圖可知，能量大小為B>A>C，故兩步反應(yīng)分別為吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)，其中A、C的能量差為H，C的能量最低，C最穩(wěn)定，A、C錯(cuò)誤，B正確；吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，D錯(cuò)誤。答案：B11在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是()0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08A.a6.00B同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度，v可能不變Cb318.2D不同溫度時(shí)，蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同解析：分析328.2 K的瞬時(shí)速率與濃度的關(guān)系成正比，則，a6.00，A項(xiàng)正確；從題給數(shù)據(jù)看，濃度越大、溫度越高，反應(yīng)速率越快，當(dāng)增大濃度同時(shí)降低溫度時(shí)，瞬時(shí)反應(yīng)速率可能會(huì)不變，B項(xiàng)正確；濃度不變時(shí)，b K下反應(yīng)速率低于318.2 K下的反應(yīng)速率，故b<318.2，C項(xiàng)正確；題給數(shù)據(jù)是瞬時(shí)速率而不是平均速率，故不能作為判斷所用時(shí)間的依據(jù)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D12在一定溫度下，某容積固定的密閉容器中，建立下列化學(xué)平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。下列敘述中不能說明上述可逆反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化Bv正(CO)v逆(H2O)C生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2D1 mol HH鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol HO鍵解析：選項(xiàng)A，由于該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng)，當(dāng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；選項(xiàng)B，根據(jù)v正(CO)v逆(H2O)，可知CO的消耗量等于其生成量，說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；選項(xiàng)C，二者表示的都是正反應(yīng)，不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；選項(xiàng)D，1 mol HH鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol HO鍵，即消耗1 mol H2，同時(shí)消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。答案：C13向四個(gè)體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應(yīng)時(shí)，按反應(yīng)速率由大到小的排列順序正確的是()甲：500 ，10 mol SO2和5 mol O2反應(yīng)乙：500 ，V2O5作催化劑，10 mol SO2和5 mol O2反應(yīng)丙：450 ，8 mol SO2和5 mol O2反應(yīng)?。?00 ，8 mol SO2和5 mol O2反應(yīng)A甲、乙、丙、丁 B乙、甲、丙、丁C乙、甲、丁、丙 D丁、丙、乙、甲解析：溫度高，濃度大，且使用催化劑，反應(yīng)速率乙最快，其次是甲，最慢的是丙。答案：C14液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是()Ab極發(fā)生氧化反應(yīng)Ba極的反應(yīng)式為N2H44OH4e=N24H2OC放電時(shí)，電流從a極經(jīng)過負(fù)載流向b極D其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜解析：該燃料電池中，通入空氣的電極b為正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；通入燃料的電極為負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為N2H44OH4e=N24H2O，B項(xiàng)正確；電流從正極b經(jīng)過負(fù)載流向a極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該原電池中，正極上生成的OH移動(dòng)到負(fù)極參與反應(yīng)，所以離子交換膜要選取陰離子交換膜，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B15燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達(dá)80%，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池說法錯(cuò)誤的是()A氫氧燃料電池的電解質(zhì)用KOH溶液時(shí)，其負(fù)極電極反應(yīng)為2H24e4OH=4H2OB堿性甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OHC燃料電池負(fù)極燃料失電子，發(fā)生還原反應(yīng)D除純氧外，空氣中的氧氣也可以作氧化劑解析：氫氧燃料電池的電解質(zhì)用KOH溶液時(shí)，在負(fù)極H2失電子生成H能與OH繼續(xù)反應(yīng)，故負(fù)極電極反應(yīng)為2H24e4OH=4H2O，A正確；堿性甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，B正確；燃料電池負(fù)極燃料失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯(cuò)誤；燃料電池的正極是氧氣得電子，可以是純氧，也可以是空氣中的氧氣，D正確。答案：C二、非選擇題(本題包括5個(gè)小題，共55分)16(12分)在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)。(1)保持容器容積不變，向其中充入1 mol H2，反應(yīng)速率_ (填“加快”“減慢”或“不變”，下同)。(2)保持容器容積不變，向其中充入1 mol N2(g)(N2不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率_。(3)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中充入1 mol N2(g)(N2不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率_。(4)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反應(yīng)速率_。解析：(1)在容器容積不變時(shí)，充入1 mol H2即c(H2)增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快；(2)保持容器容積不變，充入N2(不參加反應(yīng)的氣體)，各成分濃度未變，則反應(yīng)速率不變；(3)保持容器壓強(qiáng)不變，充入N2，體積增大，各成分濃度減小，則反應(yīng)速率減慢；(4)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，保持充入H2(g)、I2(g)各1 mol，體積增大，壓強(qiáng)未變，濃度也不變，則速率不變。答案：(1)加快(2)不變(3)減慢(4)不變17(10分)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)利用電池可將_能轉(zhuǎn)化為_能。(2)下列電池中，不易造成環(huán)境污染的是_(填序號(hào))。A鋰離子電池 B鋅錳電池C鎳鎘電池 D氫氧燃料電池(3)已知甲醇燃料電池每生成1 mol的液態(tài)水放出286 kJ的熱量，又知該電池每發(fā)1 kW·h電能生成360 g水，則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為_(1 kW·h3.6×106 J)。解析：(3)生成360 g液態(tài)水放出的熱量為×286 kJ/mol5 720 kJ，電池的能量轉(zhuǎn)化率為×100%62.9%。答案：(1)化學(xué)電(2)D(3)62.9%18(12分)LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)溶液是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li2SOCl2=4LiClSSO2。請回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為_，發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是_。解析：分析反應(yīng)的化合價(jià)變化，可得Li為還原劑，SOCl2為氧化劑。(1)負(fù)極材料為Li(還原劑)，發(fā)生反應(yīng)：Lie=Li。(2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式：2SOCl24e=4ClSSO2。(3)題中給出有堿液吸收時(shí)的產(chǎn)物，則沒有堿液而用水吸收時(shí)的產(chǎn)物應(yīng)為SO2和HCl，所以現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣味的氣體生成。(4)因?yàn)闃?gòu)成電池的兩個(gè)主要成分Li能和氧氣、水反應(yīng)，且SOCl2也與水反應(yīng)。答案：(1)LiLie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣味的氣體生成SOCl2H2O=SO22HCl(4)因?yàn)闃?gòu)成電池的主要成分Li能和氧氣、水反應(yīng)，且SOCl2也與水反應(yīng)19(12分)某化學(xué)小組對生石灰與水反應(yīng)是顯著放熱反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，在除了用手觸摸試管壁感覺發(fā)熱外，還設(shè)計(jì)了下列幾個(gè)可行性方案。甲方案：將溫度計(jì)與盛放有生石灰的小試管用橡皮筋捆綁在一起，放入有水的小燒杯中，用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，觀察到的現(xiàn)象是 _、_、_。說明反應(yīng)放熱。乙方案：將盛放有生石灰的小試管插入帶有支管的試管中，支管接，用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，中看到的現(xiàn)象是_，說明該反應(yīng)放熱。丙方案：盛放有生石灰且?guī)еЧ艿脑嚬苤校Ч芙拥膶?dǎo)管中盛適量無水硫酸銅粉末，看到的現(xiàn)象是_，說明反應(yīng)放熱，原因是_。解析：實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)放熱的“熱”為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行探究，通過放熱使溫度上升、使氣體膨脹、水被蒸發(fā)等特征現(xiàn)象，合理化地設(shè)計(jì)了探究實(shí)驗(yàn)方案。答案：甲方案：小試管中固體變成乳狀同時(shí)有大量水蒸氣產(chǎn)生溫度計(jì)示數(shù)上升乙方案：U形管左邊水柱下降，右邊水柱上升丙方案：無水硫酸銅粉末變藍(lán)色水和生石灰反應(yīng)放出熱量，使水蒸發(fā)20(9分)某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2的分解為例，研究濃度、催化劑、溶液的酸堿性對反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如下方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號(hào)反應(yīng)物催化劑10 mL 2% H2O2溶液無10 mL 5% H2O2溶液無10 mL 5% H2O2溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量HCl溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液10 mL 5% H2O2溶液少量NaOH溶液1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液(1)實(shí)驗(yàn)和的目的是_。實(shí)驗(yàn)時(shí)由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，你對原?shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)措施是_。(2)實(shí)驗(yàn)、中，測得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示。分析上圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。解析：(1)實(shí)驗(yàn)、中均沒有使用催化劑，只是改變了H2O2的濃度，故實(shí)驗(yàn)、的目的是探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。因?qū)嶒?yàn)過程中現(xiàn)象不明顯，可采用升溫或使用同種催化劑的方法加快反應(yīng)速率來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2)實(shí)驗(yàn)、中H2O2的濃度相同，并加入相同量的同種催化劑，而改變的條件是中酸性增強(qiáng)，中堿性增強(qiáng)。通過比較H2O2未完全分解前相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生O2的體積(>>)可得出如下結(jié)論：溶液的堿性增強(qiáng)，能加快H2O2的分解，而溶液的酸性增強(qiáng)，能減慢H2O2的分解。答案：(1)探究濃度對反應(yīng)速率的影響向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中)(2)堿性環(huán)境能增大H2O2的分解速率，酸性環(huán)境能減小H2O2的分解速率