2021-2022学年高一化学鲁科版（2019）必修第二册第二章《化学键化学反应规律》测试卷（含答案和解析）

第二章《化学键 化学反应规律》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列有关化学键的叙述，正确的是(　　)
A． 离子化合物中一定含有离子键
B． 单质分子中都不存在化学键
C． 含有非极性键的分子一定是单质分子
D． 含有共价键的化合物一定是共价化合物
2.某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是(　　)
A． 答案A
B． 答案B
C． 答案C
D． 答案D
3.下列各组物质中所含化学键类型完全相同的是(　　)
A． NaF、NH4Cl
B． NaOH、NaClO
C． CaO、Na2O2
D． MgCl2、AlCl3
4.下列物质中，化学键种类完全相同的是(　　)
A． H2O和Na2O
B． NaOH和NaCl
C． H2O2和Na2O2
D． CCl4和HCl
5.下列物质中，既含离子键又含共价键的是(　　)
A． NaOH
B． Na2O
C． H2O
D． CaCl2
6.对于反应中的能量变化，下列表述正确的是(　　)
A． 放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
B． 断开化学键的过程会放出能量
C． 加热才能发生的反应一定是吸热反应
D． 氧化反应都为吸热反应
7.下列化学用语书写正确的是(　　)
A． 氯原子的结构示意图：
B． 氨分子的电子式：
C． 氯化镁的电子式：
D． 用电子式表示氯化氢分子的形成过程：
8.已知铅蓄电池放电过程可以表示为PbO2＋2H2SO4＋Pb2PbSO4＋2H2O。下列关于铅蓄电池的说法正确的是(　　)
A． 铅为正极，二氧化铅为负极
B． 正极电极反应式为PbO2＋SO＋ 2H＋PbSO4＋H2O
C． 硫酸溶液中，氢离子移向负极
D． 放电一段时间后，硫酸根离子浓度减小
9.向盛有50 mL 1.00 mol·L－1盐酸溶液的绝热容器中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的体积(V)与所得混合溶液的最高测量温度(T)的关系如图所示，下列叙述中不正确的是(　　)
A． 该实验表明化学能可以转化为热能
B． 氢氧化钠溶液的浓度大于1.00 mol·L－1
C．V＝50 mL时，混合液呈碱性
D． 该实验表明有水生成的反应都是放热反应
10.下列物质在溶于水和熔化时，破坏的作用力完全相同的是(　　)
A． 氯化氢
B． 冰醋酸
C． 硫酸氢钠
D． 氢氧化钾
11.某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是(　　)
A． a和b不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出
B． a和b用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
C． 无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成
D． a和b用导线连接时，溶液中的Cu2＋向铜电极移动
12.可逆反应2SO2＋O22SO3，若用2 mol SO2和1 mol18O2在一定条件下，经足够长的时间反应。下列情况可能出现的是(　　)
A．18O原子完全存在于SO3中
B．18O原子存在于O2、SO2、SO3中
C． 生成2 mol SO3
D． SO2、SO3均为1.5 mol
13.一定条件下，向2 L恒容密闭容器中充入1 mol COCl2(g)发生反应：COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)，反应过程中测得的有关数据如下表：
下列说法不正确的是(　　)
A． 使用催化剂能够改变反应速率
B． 达到6 s时，反应停止，不再进行
C． 在8 s时，反应容器中各物质的浓度不再发生变化
D． 生成Cl2的平均反应速率，0～2 s内平均速率比2～4 s大
14.下列反应过程中吸收能量的是(　　)
A． A
B． B
C． C
D． D
15.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是(　　)
A． 利用电池外壳的金属材料
B． 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C． 防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品
D． 回收其中的石墨电极
二、实验题(共3小题)
16.探究在常温下氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量变化的实验方案和实验步骤如图所示，根据下面的实验方案和步骤回答下列问题：
下表是某学生根据上述实验方案和步骤列表整理的实验事实和结论：
(1)请你根据实验现象得出相应的实验结论填入上表中。
(2)用化学方程式表示上述反应为________________________________________________。
17.如图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中，试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是_______________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是_______________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式：_________________________________________________。
(4)由实验推知，氯化镁溶液和氢气的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
18.某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
试根据表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所做的电极__________(填“相同”或“不相同”)。
(2)对实验3完成下列填空：
①铝为__________极，电极反应式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
②石墨为______________极，电极反应式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
③电池总反应方程式：_____________________________________________________。
(3)实验4中铝做__________，理由是_________________________________________
________________________________________________________________________。
写出铝电极的电极反应式：__________________________________________________。
(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：___________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中做正极或负极的因素：________________
________________________________________________________________________。
三、计算题(共3小题)
19.(1)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1，生成液态水放出的热量为Q2，那么Q1______(填“大于”“小于”或“等于”)Q2。
(2)已知：4HCl＋O2===2Cl2＋2H2O，该反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量，则断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为______ kJ。
20.把0.4 mol X气体和0.6 mol Y 气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)＋5Y(g)nZ(g)＋6W(g)。2 min末已生成0.3 mol W，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1，试计算：
(1)前2 min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为__________。
(2)2 min末时Y的浓度为_________________________________________________。
(3)化学反应方程式中n＝________________。
(4)2 min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的________倍。
21.CO2可转化成有机物实现碳循环。在容积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3 min到9 min，v(H2)＝________ mol·L－1·min－1。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)一定温度下，第9 min时v逆(CH3OH)________(填“大于”“小于”或“等于”)第3 min时v正(CH3OH)。
四、填空题(共3小题)
22.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是________，发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是____________。
(2)正极上出现的现象是________________________________________________________。
(3)若导线上转移电子1 mol，则生成银______ g。
23.短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y 的小，X 与W 同主族，Z是地壳中含量最高的元素。
(1)X、Y、Z、W四种元素的符号：X______，Y________，Z________，W________。 X、Y、Z、W原子半径由大到小顺序为 _____________________________________________________________________
(写元素符号)。
(2)元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的________(填“强”或“弱”)。
(3)由以上元素中的两种元素组成的共价化合物有________(任写两种，下同)，离子化合物有________。
(4)由X、Y、Z三种元素所形成的只含有共价键的化合物是________(写化学式，下同)，既含离子键，又含共价键的化合物是________。
24.某化学小组研究外界条件对反应速率的影响，进行如下实验：
实验原理2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
实验内容
请回答：
(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化趋势的示意图，如图甲所示。但乙同学查阅已有的资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势应如图乙所示。
该小组同学根据如图所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究：
①该小组同学提出的假设是________________________________________________。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是__________________________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】含有离子键的化合物一定是离子化合物，含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如氢氧化钠、氯化铵等；稀有气体分子中不存在化学键，其他非金属单质(如氯气等)分子中存在化学键；非金属的多原子单质分子一定含有非极性键，但含有非极性键的分子不一定是单质分子，如过氧化氢分子等。
2.【答案】C
【解析】根据原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含Fe3＋的溶液为电解质溶液。
3.【答案】B
【解析】只含离子键的物质为NaF、CaO、MgCl2；既含离子键又含共价键的物质为NH4Cl、NaOH、NaClO、Na2O2；只含共价键的物质为AlCl3。
4.【答案】D
【解析】H2O是共价化合物，只含共价键(O原子与H原子之间)；Na2O是离子化合物，只含离子键(Na＋与O2－之间)，化学键种类不同，故A错；NaOH和NaCl都是离子化合物，但是，NaOH含有离子键(Na＋与OH－之间)和共价键(O原子与H原子之间)，而NaCl只含离子键(Na＋
与Cl－之间)，故B错；H2O2是共价化合物，只含共价键(O原子和H原子之间、O原子和O原子之间)，Na2O2是离子化合物，Na＋与O形成离子键，O原子与O原子之间通过非极性共价键形成O，既含共价键又含离子键，故C错；CCl4和HCl都是共价化合物，都只含共价键，故D对。
5.【答案】A
【解析】Na2O、CaCl2中只含有离子键；H2O中只含有共价键；NaOH中含有离子键和共价键。
6.【答案】A
【解析】断开化学键吸收能量，形成化学键放出能量；吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量；需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应(如金属镁、铝在空气中燃烧)；氧化反应不一定都是吸热反应(如物质的燃烧)。
7.【答案】C
【解析】A中是氯离子的结构示意图，B中氨分子的电子式应为；D中HCl的电子式应为。
8.【答案】D
【解析】①由铅蓄电池放电反应方程式可知，铅的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铅为负极；二氧化铅的化合价降低，得到电子发生还原反应，二氧化铅为正极。
②铅蓄电池放电总反应式与负极反应式(Pb＋SO－2e－PbSO4)相减，可得其正极反应式PbO2＋SO＋ 4H＋＋2e－PbSO4＋2H2O。
③氢离子移向正极；反应中硫酸根离子因生成沉淀，其浓度不断减小。
9.【答案】D
【解析】由图像可知：随着反应进行，混合溶液的温度升高，该反应为放热反应，化学能转化为热能；当V(NaOH)＝40 mL时，混合溶液的温度最高，此时恰好与盐酸完全中和，氢氧化钠溶液的浓度应大于1.00 mol·L－1，而加入50 mL氢氧化钠溶液时，氢氧化钠过量，溶液应呈碱性；有水生成的反应不一定是放热反应，如氢氧化钡晶体与氯化铵反应有水生成，该反应是吸热反应。
10.【答案】D
【解析】氯化氢、冰醋酸溶于水时破坏的是共价键，熔化时破坏的是分子间作用力；硫酸氢钠溶于水时破坏的是离子键和共价键，熔化时只破坏离子键；氢氧化钾溶于水和熔化时破坏的都是离子键。
11.【答案】B
【解析】a和b不连接时，没有形成闭合回路，没有构成原电池，发生化学反应，铁把铜置换出来，A项正确；导线连接后，构成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋，B项错误；根据选项A、B分析可知，无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成，C项正确；构成原电池时，阳离子向正极移动，铜作正极，D项正确。
12.【答案】B
【解析】可逆反应在相同条件下，可以向正、逆两个反应方向进行，反应体系中各物质同时存在，由于三种物质均含有氧元素，故O原子可能存在于三种物质中；C项，该反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，错误；D项，根据硫元素质量守恒：n(SO2)＋n(SO3)＝2 mol。
13.【答案】B
【解析】使用催化剂能够加快反应速率，A正确；6 s时达到平衡，反应不会停止，仍在进行，B错误；在8 s时是平衡状态，反应容器中各物质浓度不再发生变化，故C正确；0～2 s生成Cl2为0.30 mol,2～4 s生成Cl2为0.09 mol，可知0～2 s反应生成Cl2的平均反应速率大，故D正确。
14.【答案】A
【解析】反应过程中吸收能量，说明反应物的总能量小于生成物的总能量。
15.【答案】B
【解析】回收电池的主要目的是防止对环境的污染。
16.【答案】(1)
(2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4ClBaCl2＋2NH3↑＋10H2O
【解析】氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是典型的吸热反应，反应过程中体系的温度降低，烧杯下的玻璃片与烧杯底粘结在一起。加热后玻璃片与烧杯脱离，反应后的混合物由于有水生成而成糊状。
17.【答案】(1)①镁片上有大量气泡产生、②镁片逐渐溶解、③烧杯中溶液变浑浊
(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，氢氧化钙在水中的溶解度随温度升高而减小，有氢氧化钙晶体析出
(3)Mg＋2H＋Mg2＋＋H2↑
(4)小于
【解析】镁片与盐酸的反应是放热反应，反应物(镁和盐酸)的总能量高于生成物(氯化镁和氢气)的总能量。放出的热通过小试管传递给饱和石灰水溶液，使氢氧化钙的溶解度下降而析出氢氧化钙晶体。
18.【答案】(1)不相同
(2)①负　2Al－6e－===2Al3＋　②正　6H＋＋6e－===3H2↑　③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(3)负极　铝可以与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，而镁不与氢氧化钠溶液发生化学反应　Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－
(4)铝在浓硝酸中钝化，锌在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中Zn做原电池的负极，Al做原电池的正极，所以电流表指针偏向铝
(5)另一个电极材料的活泼性和电解质溶液的性质
【解析】Mg比Al活泼，Mg做原电池的负极，Al做原电池的正极，电流表指针偏向Al；Al比Cu活泼，Al做原电池的负极，Cu做原电池的正极，电流表指针偏向Cu。由此可知，原电池中电流表指针偏向正极。在实验3中电流表指针偏向石墨，由上述规律可知，在该原电池中铝做负极，石墨做正极。铝失去电子被氧化成铝离子，盐酸中的氢离子得到电子被还原为氢气。该实验的设计运用比较法探究铝电极在原电池中的作用。实验1、2、3中电解质溶液相同，电极材料不同；实验1和4中电极材料相同，电解质溶液不同；实验5与其他实验是电极材料和电解质溶液都不同。通过这些结果可以总结出影响铝在原电池中做正极或负极的因素。根据电极材料及电解质溶液的不同以及反应的实验现象做判断，应注意Al可与NaOH溶液反应，Al在浓HNO3中钝化等情况。
19.【答案】(1)小于　(2)31.9
【解析】(1)氢气燃烧分别生成液态水和气态水，由气态水转化为液态水还要放出热量，故Q1＜Q2。
(2)用E(H—O)、E(H—Cl)分别表示H—O键、H—Cl键键能，反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量，则－115.6 kJ·mol－1＝反应物总键能－生成物的总键能，故4×E(H—Cl)＋498 kJ·mol－1－2×243 kJ·mol－1－4×E(H—O)＝－115.6 kJ·mol－1，整理得4E(H—Cl)－4E(H—O)＝－127.6 kJ·mol－1，即E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9 kJ·mol－1，故断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为31.9 kJ·mol－1×1 mol＝31.9 kJ。
20.【答案】(1)0.075 mol·L－1·min－1
(2)0.175 mol·L－1　(3)4　(4)1.05
【解析】根据题给信息：v(Z)＝0.05 mol·L－1·min－1，c(Z)＝0.05×2 mol·L－1＝0.1 mol·L－1，起始时，c(X)＝0.2 mol·L－1，c(Y)＝0.3 mol·L－1,2 min末，c(W)＝0.15 mol·L－1；
4X(g)　＋　5Y(g)nZ(g)＋6W(g)
起始量/mol·L－10.2 0.3 0 0
变化量/ mol·L－10.1 0.125 0.1 0.15
剩余量/mol·L－10.1 0.175 0.1 0.15
(1)v(W)＝＝0.075 mol·L－1·min－1；(2)c(Y)＝0.3 mol·L－1－0.125 mol·L－1＝0.175 mol·L－1；(3)根据方程式比例关系：n∶6＝0.1∶0.15，n＝4；(4)在其他条件不变的情况下，反应前后气体的压强之比等于反应前后气体的总物质的量之比，p(后)∶p(前)＝(0.1×2＋0.175×2＋0.1×2＋0.15×2)∶(0.4＋0.6)＝1.05∶1。
21.【答案】(1)0.125　(2)D　(3)小于
【解析】(1)从3 min到9 min，v(CO2)＝＝mol·L－1·min－1，则v(H2)＝3v(CO2)＝0.125 mol·L－1·min－1。(2)反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)时反应速率仍然在发生变化，没有达到平衡状态，A项错误；密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中气体质量和容器容积始终保持不变，所以混合气体的密度不随时间的变化而变化，不能说明反应达到平衡状态，B项错误；单位时间内消耗3 mol H2，同时一定生成1 mol H2O，不能说明反应达到平衡状态，C项错误；CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明反应达到平衡状态，D项正确。(3)第9 min时反应达到平衡状态，则第9 min时v逆(CH3OH)小于第3 min时v正(CH3OH)。
22.【答案】(1)Cu　氧化　AgNO3溶液
(2)碳棒上出现银白色物质
(3)108
【解析】(1)根据电池的总反应，可知负极一般是失电子的物质，所以负极材料应该是铜，发生氧化反应，电解质溶液是一种可溶性的银盐溶液，所以是AgNO3溶液。(2)正极上是溶液中的银离子得到电子变成银单质，所以正极上的现象是碳棒上出现银白色物质。(3)当导线上转移1 mol电子的时候，正极上会析出1 mol银单质，所以正极上生成的银的质量是108 g。
23.【答案】(1)H　N　O　Na　Na＞N＞O＞H　(2)弱
(3)NH3、H2O、H2O2、N2H4、NO、NO2、N2O3等中的两种　Na2O、Na2O2、NaH等中的两种
(4)HNO3、HNO2　NH4NO3、NH4NO2
【解析】(1)根据Z是地壳中含量最高的元素，推知Z为O，结合原子序数X(2)非金属元素气态氢化物的稳定性，同周期从左到右依次增强，即NH3的热稳定性比H2O的弱。
(3)由H、N、O、Na中的两种元素组成的共价化合物有NH3、H2O、N2H4、H2O2、NO、NO2、N2O3等，离子化合物有Na2O、Na2O2、NaH等。
(4)由H、N、O三种元素组成所形成的只含有共价键的化合物是HNO3、HNO2，既含共价键，又含离子键的化合物是NH4NO3或NH4NO2。
24.【答案】(1)其他条件相同时，增大KMnO4溶液的浓度(或反应物浓度)，反应速率增大
(2)①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用)　②MnSO4　③与实验1比较，溶液褪色所需时间短
【解析】(1)从表中数据可知，其他条件相同时，增大KMnO4溶液的浓度，溶液褪色时间变短，反应速率增大。
(2)①由图乙可知反应开始后速率增大得比较快，说明生成物中的MnSO4或Mn2＋可能为该反应的催化剂。②与实验1作对比，其他条件不变，加入硫酸锰，记录溶液褪为无色所需时间。③如果假设成立，即MnSO4或Mn2＋对该反应有催化作用，实验4与实验1比较，反应速率变快，溶液褪色所需时间短。