第二章《化学键 化学反应规律》测试卷

第二章《化学键 化学反应规律》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列表示物质结构的化学用语正确的是(　　)
A． H、D、T表示同一种核素
B． MgCl2的形成过程
C． Cl－的结构示意图：
D． NH4Cl的电子式：
2.下列说法正确的是(　　)
A． 化学反应速率只能加快不能减慢
B． 增加反应物的用量一定能增大反应速率
C． 同质量的镁和铝分别与同浓度盐酸反应剧烈程度相同
D． 反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素
3.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是(　　)
A． 反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B． 一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小
C． 反应在2～4 min内平均反应速率最大
D． 反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1
4.下列反应体系中，不属于可逆反应的是(　　)
A． 氮气和氢气合成氨
B． 二氧化硫与氧气化合生成三氧化硫
C． 水电解生成氢气和氧气与氢气在氧气中燃烧生成水
D． 密封容器内二氧化氮和四氧化二氮可以相互转化
5.已知铅蓄电池放电时的原电池反应：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。关于铅蓄电池的下列说法中正确的是(　　)
A． 放电时的正极反应式是Pb＋SO－2e－PbSO4
B． 放电时电池的负极材料是铅板
C． 充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D． 充电时，铅板发生氧化反应
6.下列关于化学键的说法中正确的是(　　)
①相邻原子间的相互作用叫做化学键　②化学键既存在于相邻原子间，又存在于相邻分子间　③在水中氢、氧原子间均以化学键相结合　④相邻原子之间强烈的相互吸引作用叫做化学键　⑤化学键是指相邻原子间的强相互作用
A． ②③④
B． ③④⑤
C． ①②③
D． 只有⑤
7.亚氯酸盐(NaClO2)可作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液里因生成亚氯酸而发生分解：5HClO24 ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解时，才开始反应很慢，随后突然反应更多的释放出ClO2，这是因为(　　)
A． 酸使亚氯酸的氧化性增强
B． 溶液中的H＋起催化剂的作用
C． 溶液中的Cl－起催化剂的作用
D． 逸出的ClO2使反应的生成物的浓度降低
8.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是(　　)
A． 反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B． 一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小
C． 反应在2～4 min内平均反应速率最大
D． 反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1
9.下列说法正确是(　　)
A． 由H原子形成1 mol H—H键要吸收能量
B． 断裂1 mol H—H键吸收的能量与形成1 mol H—H键放出的能量相等
C． 由A2和B2化合生成AB时一定放出能量
D． 因加热而发生的化学反应都是吸收能量的反应
10.下列说法中正确的是 (　　)。
A． 物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化一定是化学变化
B． 需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应
C． 吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多
D． 因为3O22O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
11.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　)
A． a＞b＞c＞d
B． b＞c＞d＞a
C． d＞a＞b＞c
D． a＞b＞d＞c
12.一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡的标志是(　　)
A． C生成的速率是A反应速率的2倍
B． A、B、C的浓度不再变化
C． 单位时间内生成nmol A，同时生成3nmol B
D． A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
13.块状大理石与过量的3 mol·L－1盐酸反应制取二氧化碳气体，若要增大反应速率，可采取的措施是(　　)
①加入氯化钠固体　　②改用6 mol·L－1盐酸　　　③改用粉末状大理石　④适当升高温度
A． ①②④
B． ②③④
C． ①③④
D． ①②③
14.在下列变化过程中，属于“破坏极性键和非极性键→形成极性键和非极性键”过程的是(　　)
A． 冰→水→水蒸气→氢气和氧气
B． 2Na＋Cl22NaCl
C． 2H2＋O22H2O
D． 2H2O22H2O＋O2↑
15.铜片、锌片和稀硫酸组成的铜锌原电池，工作一段时间后，铜片上有4.48 L气体(标准状况)放出，下列说法中正确的是(　　)
A． 外电路中转移电子0.2 mol
B． 铜为负极，有12.8 g铜溶解
C． 锌为正极，有13 g锌溶解
D． 反应过程中消耗0.4 mol氢离子
二、实验题(共3小题)
16.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1硫酸溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的氢氧化钠溶液中，如下图所示。
(1)写出甲池中正极的电极反应式__________________________________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式__________________________________________________。
(3)写出乙池中总反应的离子方程式_______________________________________________。
(4)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(5)由此实验，可得到如下哪些结论正确____________________________________________。
A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
(6)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法________(“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正、负极的可行实验方案______________(如可靠，此空可不填)。
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.按照下图所示的操作步骤，完成铝与盐酸反应的实验。
回答下列问题：
(1)实验过程中观察到的实验现象是________________________________________________。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式________________________________________________。
(3)该反应是放热反应还是吸热反应________________________________________________。
三、计算题(共3小题)
19.在100 ℃时，将0.100 mol的N2O4气体充入1 L 抽空的密闭容器中，发生如下反应：N2O42NO2，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到下表：
(1)达到平衡时，N2O4的转化率为______________，表中c2________c3，a________b(填“>”、“<”或“＝”)。
(2)20 s时N2O4的浓度c1＝________ mol·L－1，在0～20 s内N2O4的平均反应速率为________ mol·L－1·s－1。
(3)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，则要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度是________ mol·L－1。
20.向2 L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应xA(g)＋yB(g)pC(g)＋qD(g)。已知：平均反应速率v(C)＝v(A)；反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了mol，有amol D生成。回答下列问题：
(1)反应2 min内，vA＝________，vB＝________。
(2)化学方程式中，x＝________，y＝________，p＝________，q＝________。
(3)反应平衡时，D为2amol，则B的转化率为________。
21.(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。
四、填空题(共3小题)
22.把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰中加热，铜丝表面生成一薄层黑色物质，趁热立即把它插入盛有乙醇(CH3CH2OH)的试管里，这样反复操作几次，就有刺激性气味物质(乙醛)生成，同时加热后变黑的铜丝伸入乙醇后又变为光亮的红色。该叙述涉及的化学反应方程式为2Cu＋O22CuO，CuO＋CH3CH2OHCH3CHO(乙醛)＋Cu＋H2O。
根据上述叙述回答下列问题：
(1)由反应2Cu＋O22CuO和CuO＋CH3CH2OHCH3CHO＋Cu＋H2O及反应现象知，金属铜参与了反应，但实质上反应前后其_________和________均没有变化，金属铜对该反应起________作用，该反应总的化学反应方程式为__________________________，金属铜________(填“加快”、“减慢”)该反应的化学反应速率。
(2) 结合反应C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O知，条件不同乙醇与O2反应的产物____。
23.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___________________________________________________________________。
24.能源是人类生存和发展的重要支撑因素。
(1)煤、石油、天然气及生物质能等是许多年来大规模使用的能源，称为常规能源。人类现在正积极开发和利用新能源，请你说出三种新能源：__________________________________。
(2)积极开发和利用当地的特有能源资源是很有必要的。例如，我国新疆地区人口稀少，水资源较少。我国最近与美国联合开发当地的某种能源发电，该能源是________。
(3)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤作燃料的论点正确的是(　　)
A．煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单燃烧掉太可惜，应该综合利用
B．煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料合算
C．煤燃烧时产生大量二氧化碳和烟尘，对环境的污染严重
D．通过清洁技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率
(4)乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器，该雾化器的作用是__________________________________________________________。
(5)一些科学家对以下3个反应很感兴趣：
3FeCl2＋4H2OFe3O4＋H2＋6HCl①
Fe3O4＋Cl2＋6HCl3FeCl3＋3H2O＋O2②
3FeCl33FeCl2＋Cl2③
科学家们利用上述反应是生产________，对制备此物质而言，FeCl2的作用是________________________________________________________________________。
答案解析
1.【答案】B
【解析】H、D、T是同一种元素的三种核素，故A错误；氯离子是由氯原子得一个电子形成，核电荷数仍为17，故氯离子的结构示意图为，故C错误；氯化铵为离子化合物，氯离子的最外层电子数必须标出，氯化铵正确的电子式为，故D错误。
2.【答案】D
【解析】化学反应速率既能加快(如使用催化剂)也能减慢(如降低反应温度)；增加反应物的用量不一定能增大反应速率(如碳与二氧化碳反应时，增大固态碳的用量，其反应速率无变化)；镁和铝的金属活泼性不同，与同浓度盐酸反应剧烈程度不同，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。
3.【答案】D
【解析】随着反应进行c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B正确；在2～4 min内n(CO2)的变化量最大(或由曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能表示出反应速率，D不正确。
4.【答案】C
【解析】判断可逆反应的关键是看“两同”，即在“相同条件”下，能“同时”向正反应和逆反应方向进行的反应。
5.【答案】B
【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，铅板为负极，电极反应式为Pb＋SO－2e－PbSO4；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，电极反应式为PbO2＋SO＋ 4H＋＋2e－PbSO4＋2H2O，反应过程中硫酸的浓度不断减小。
②铅蓄电池的充电和放电是两个相反的过程，充电时铅板发生的是还原反应，硫酸的浓度不断增大。
6.【答案】D
【解析】①形成化学键的原子间的相互作用必须是强烈的，不强烈的相互作用不是化学键；②只有相邻原子间的强相互作用才是化学键，而相邻分子间的原子也可能相邻，但作用不强，不是化学键；③在水分子内，氧原子和氢原子之间形成化学键，但分子间的氧原子和氢原子间的相互作用很微弱，不是化学键；④化学键这种相互作用，是相邻原子间的原子核与电子之间的静电吸引、电子与电子之间的静电排斥、原子核与原子核之间的静电排斥达到平衡后的一种作用，所以化学键包括相互吸引和相互排斥。
7.【答案】C
【解析】反应5HClO24ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，开始是在酸性溶液里分解的，逸出的ClO2使生成物的浓度降低，反应速率减小。随着反应的进行，突然反应有更多的ClO2放出，说明反应速率突然增大，应是反应产物中的某一物质对该反应有催化作用，在酸性的水溶液中，不可能是氢离子和水，只能是氯离子。
8.【答案】D
【解析】随着反应进行c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B正确；在2～4 min内n(CO2)的变化量最大(或曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能表示出反应速率，D不正确。
9.【答案】B
【解析】由H原子形成1 mol H—H键放出能量，且与断裂1 mol H—H键吸收的能量相等；断裂A2和B2中的化学键吸收能量，形成AB中的化学键放出能量，无法判断它们的相对大小，不能确定其是否放出能量；化学反应能量的变化(吸热或放热)与物质具有的能量有关，或与化学键断裂与形成有关，与反应是否加热无关。
10.【答案】D
【解析】有能量变化的物质变化不一定是化学变化(如水蒸气变为液态水放出热量)；需要加热的反应不一定是吸热反应(如氮气与氢气合成氨)，不需要加热的反应不一定是放热反应(如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应)；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；因为3O2===2O3为吸热反应，臭氧具有的总能量比氧气的总能量高，所以臭氧比氧气活泼。
11.【答案】C
【解析】装置一为原电池，a极质量减小，可知金属活动性：a＞b；装置二不构成原电池，b极有气泡，c极无变化，说明金属活动性：b＞c；装置三为原电池，d极溶解，说明金属活动性：d＞c；装置四构成原电池，电流从a极流向d极，说明d为负极，d金属活动性大于a，故得出金属活动性d＞a＞b＞c，故选C。
12.【答案】B
【解析】①基本规律：正反应速率和逆反应速率相等，或各组分的物质的量、体积分数、质量分数、浓度等不再变化时，反应达到平衡状态(浓度不一定相等)。
②对于体积变化的气体反应，容器内气体的总物质的量、气体的总压强、混合气体的平均相对分子质量等不再变化时，反应达到平衡状态。
③先确定正反应(生成C、A反应)和逆反应(生成A、生成B)，再判断它们的反应速率是否相等。生成A和生成B同为正反应，无法判断正反应速率和逆反应速率相等。
13.【答案】B
【解析】增大盐酸(氢离子)的浓度、升高温度、使用粉末状碳酸钙等，都能使化学反应速率增大；加入氯化钠固体，盐酸(氢离子)的浓度无变化，对其化学反应速率无影响。
14.【答案】D
【解析】A项只形成单质氢分子和氧分子中非极性共价键；B项只形成氯化钠中钠离子与氯离子间离子键；C项只破坏单质氢分子和氧分子中非极性共价键，且只形成水分子中极性共价键。
15.【答案】D
【解析】铜锌原电池中，锌为负极：Zn－2e－Zn2＋；铜为正极：2H＋＋2e－H2↑。由正、负极得失电子守恒可得关系式：Zn～2e－～2H＋～ H2，当产生4.48 L(标准状况)氢气(物质的量为0.2 mol)时，需要0.4 mol氢离子，有0.4 mol电子转移。
16.【答案】(1)2H＋＋2e－H2↑
(2)2Al＋8OH－－6e－2AlO＋4H2O
(3)2Al＋2OH－＋2H2O2AlO＋3H2↑
(4)Mg(或镁)　Al(或铝)　
(5)AD　　
(6)不可靠　将两种金属作电极连上电流表后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正、负极
【解析】甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑。由于铝与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。判断原电池的正、负极要依据实验事实。
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)加入盐酸产生大量气泡，温度计指示温度升高
(2)2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑
(3)放热反应
【解析】铝与盐酸反应产生大量气泡，由于该反应是放热反应，温度计指示的温度升高。
19.【答案】(1)60%　>　＝　(2)0.070　0.001 5 (3)0.200
【解析】(1)分析表格中的数据可以看出，c(NO2)在60 s后不变，反应达到平衡状态，由N2O42NO2可知，生成0.120 mol NO2消耗0.060 mol N2O4，达到平衡时N2O4的转化率＝0.060 mol·L－1÷0.100 mol·L－1×100%＝60%；c3＝0.040 mol·L－1，c2＝0.100 mol·L－1，c3>c2，a＝b＝0.040 mol·L－1。
(2)c1＝0.100 mol·L－1－0.060 mol·L－1÷2＝0.070 mol·L－1，
在0～20 s内N2O4的平均反应速率为0.030 mol·L－1÷20 s＝0.001 5 mol·L－1·s－1。
(3)在相同的情况下最初向该容器内充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状态，二氧化氮的起始浓度为2×0.100 mol·L－1＝0.200 mol·L－1。
20.【答案】(1)mol·L－1·min－1　mol·L－1·min－1　(2)2　3　1　6　(3)×100%
【解析】(1)vA＝＝＝mol·L－1·min－1
vB＝＝＝mol·L－1·min－1
同样可得vD＝mol·L－1·min－1
vC＝vA＝mol·L－1·min－1。
(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得：
x∶y∶p∶q＝vA∶vB∶vC∶vD＝∶∶∶＝2∶3∶1∶6。
(3)当D为2amol时，B减少了amol, B的转化率为×100%＝×100%。
21.【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。
22.【答案】(1) 质量　 性质　 催化　 2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O　加快　 (2)不同
【解析】(1)由反应2Cu＋O22CuO和CuO＋CH3CH2OHCH3CHO＋Cu＋H2O知，金属Cu反应生成的CuO又被还原成Cu，实质上金属Cu只是参与了反应，反应前后其质量和性质均没有变化，故金属Cu起了催化作用。将二者加和得2C2H5OH＋O22CH3CHO ＋2H2O。(2)由反应C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O知，乙醇在氧气中燃烧生成CO2和H2O；由反应2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O知，乙醇与O2在铜作催化剂的条件下反应生成CH3CHO和H2O；故条件不同，乙醇与O2反应的产物不同。
23.【答案】铜　Cu－2e－===Cu2＋　碳(或银、铂等)　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋　氯化铁溶液
【解析】负极是铜失去电子发生氧化反应，所以铜做负极材料，Fe3＋在正极得到电子发生还原反应，所以应选择比Cu更不活泼的金属或惰性电极做正极材料。
24.【答案】(1)核能、地热能、海洋能　(2)风能　(3)ACD　(4)使煤油液滴变为油雾，增大与氧化剂的接触面积，使煤油充分燃烧　(5)H2　催化剂
【解析】煤直接燃烧，会产生严重的污染。因此，发展洁净煤技术、减少污染物的排放，提高煤炭利用率，是非常重要的，其中煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径。调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加大科技投入，加快开发水电、核电和新能源等的步伐就显得尤为重要。最有希望的新能源是太阳能、风能和氢能等，这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为可再生能源，对环境没有污染或污染小。