第二章化学键化学反应规律单元练习（含解析）2022——2023学年鲁科版（2019）高一化学必修第二册

第二章化学键 化学反应规律单元练习
2022——2023学年鲁科版（2019）高一化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某温度下，浓度都是的两种气体和，在密闭容器中反应生成Z，反应2min后，测得参加反应的为，用变化表示的反应速率，生成的，则该反应方程式为
A． B．
C． D．
2．已知可逆反应，下列叙述正确的是
A．反应达到化学平衡状态时，
B．若单位时间内生成的同时消耗，则反应达到平衡状态
C．反应达到化学平衡状态时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系：
3．一定条件下，容积固定的密闭容器中，对于可逆反应，若X、Y、Z的起始浓度分别为、、（均不为零），达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度分别为、、，则下列判断不合理的是（ ）
A．
B．达到化学平衡状态时，Y和Z的生成速率之比为2：3
C．达到化学平衡状态时，容器内的压强不再变化
D．的取值范围为
4．我国最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是
A．该工艺中光能最终转化为化学能
B．该装置工作时，H+由b极区流向a极区
C．a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+
D．a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
5．X、Y、Z、W四种短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是
X
Y Z
W
……
A．四种元素的原子半径由小到大的顺序为r(X)B．X、Y、Z既能形成离子化合物，又能形成共价化合物
C．X与其余三种元素之间形成的核外电子总数为10的微粒只有2种
D．H2Z与HW所含的化学键类型不同
6．在体积固定的密闭容器中，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是（ ）
A．混合气体密度不变
B．体系压强不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．反应体系中甲醇的物质的量浓度不再变化
7．氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，破坏1molH-H键吸收的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键吸收的能量为Q2kJ，形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式正确的是（ ）
A．2Q1+Q2>4Q3 B．2Q1+Q2<4Q3
C．Q1+Q28．据报导，我国已研制出“可充室温钠----二氧化碳电池”，电极材料为钠金属片和碳纳米管，电解液为高氯酸钠四甘醇二甲醚，电池总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C，生成的固体Na2CO3沉积在碳纳米管上。下列叙述不正确的是（ ）
A．放电时钠金属片发生氧化反应
B．放电时吸收CO2，充电时释放CO2
C．放电时Na+向碳纳米管移动
D．放电时正极的电极反应式为2Na-2e-+CO32-=Na2CO3
9．下列说法正确的是（ ）
A．H2(g)+I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)+B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．恒压条件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，当气体压强不再改变时，反应达到平衡状态
10．有M、N、P、E、F五种金属，已知：①；②M、P用导线连接并放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是（ ）
A．F>P>M>N>E B．E>N>M>P>F
C．P>F>N>M>E D．E>P>F>M>N
11．水锂电池是当今锂电池研发的前沿和方向之一，安全性能高，离子导电率高，且成本低。如图是一种水锂电池的工作原理。下列有关说法正确的是（ ）
A．装置中的固体电解质的作用是传导电子
B．石墨电极的电极反应式为
C．锂电极为电池正极
D．产生标准状况下1.12L H2时，正极消耗0.7g Li
12．甲醇燃料电池种类较多，其中一种电池的电极为可导电的碳化钨，电解质溶液为稀硫酸，工作时一个电极加入甲醇，一个电极通入空气。下列判断不正确的是（已知甲醇燃烧时生成和）（ ）
A．WC为惰性电极，不参与电极反应
B．甲醇在电池负极失电子生成和水
C．正极的电极反应为
D．电池工作时，电解质溶液中向负极移动
13．在带有活塞的密闭容器中发生反应：，采取下列措施不能改变反应速率的是（ ）
A．增加的量
B．保持容器体积不变，增加通入H2的量
C．保持容器内压强不变，充入N2
D．升高反应体系的温度
14．在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的标志是（ ）
A．C的分解速率是A的生成速率的2倍
B．相同时间内生成n mol A的同时生成3n mol B
C．A、B、C的浓度不再变化
D．A、B、C的分子数之比为1：3：2
15．恒温、恒压条件下，1 mol A和1 mol B在一个容积可变的容器中发生反应，一段时间后达到平衡状态，生成amol C。下列说法不正确的是（ ）
A．起始时和达到平衡状态时容器中的压强比为1:1
B．物质A、B的转化率之比一定是1:2
C．达到平衡状态时A的物质的量为
D．当时，可断定反应达到平衡状态
二、实验题
16．某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2Cr2O4。考虑到胶体的吸附作用使Na2Cr2O4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（如图1），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。
固体混合物的分离和利用的流程图如图2所示（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）：
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为___，B→C的反应条件为___，C→Al的制备方法称为___。
(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有___（填序号）。
a．温度 b．Cl-的浓度 c．溶液的酸度
17．室温下将40g已磨成粉末的和置于250mL锥形瓶中，迅速搅拌使固体药品混合均匀，再在玻璃管口悬挂一块湿润的红色石蕊试纸（如图所示）。请回答下列问题：
（1）湿润的红色石蕊试纸发生的变化是_________________，其原因是_______。
（2）温度计的变化是_______________________，其原因是_______________________ 。
（3）锥形瓶中发生反应的化学方程式为__________ 。
18．控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据，分析以下数据，回答下列问题。
序号 硫酸的体积/mL 锌的质量/g 锌的形状 温度/℃ 完成溶于酸的时间/s 生成硫酸锌的质量/g
1 50.0 2.0 薄片 25 100 m1
2 50.0 2.0 颗粒 25 70 m2
3 50.0 2.0 颗粒 35 35 m3
4 50.0 2.0 粉末 25 45 5.0
5 50.0 6.0 粉末 35 30 m5
6 50.0 8.0 粉末 25 t6 16.1
7 50.0 10.0 粉末 25 t7 16.1
（1）化学反应速率本质上是由_____________ 决定的，但外界条件也会影响反应速率的大小。本实验中实验2和实验3表明_____________ 对反应速率有影响，该因素对反应速率的具体影响是其他条件相同时，_____________反应速率越快。
（2）我们选取实验_____________（填实验序号）研究锌的形状对反应速率的影响。我们发现在其他条件相同时，反应物间的_____________反应速率越快。
（3）若采用与实验1完全相同的条件，但向反应容器中滴加少硫酸铜溶液，发现反应速率明显加快，原因是 _____________。
（4）利用表中数据，可以求出硫酸的物质的量浓度是_____________（计算结果精确到小数点后一位）。
三、原理综合题
19．利用和平衡混合气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。
①按图所示连接实验装置。
②向甲烧杯中加入一定量的CaO固体，此时烧杯中和的平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入一定量的晶体，此时烧杯中和的平衡混合气体的颜色变浅。
回答下列问题：
（1）CaO与水反应的化学方程式为__________，该反应为__________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）晶体溶于水时，乙烧杯内温度__________（填“升高”或“降低”）。溶于水________（填“是”或“不是”）吸热反应。
（3）一定条件下，可逆反应已达到平衡状态，当温度升高时，平衡___________（填“未被破坏”或“发生移动”），此时化学反应速率______（填“增大”“减小”或“不变”）。混合气体的颜色不变___________（填“能”或“不能”）证明反应已达到平衡状态。
20．（1）已知在2L的密闭容器中进行如下可逆反应，各物质的有关数据如下：
aA(g) bB(g) 2C(g)
起始物质的量浓度/(mol·L-1)： 1.5 1 0
2s末物质的量浓度/(mol·L-1)： 0.9 0.8 0.4
请回答下列问题。
①该可逆反应的化学方程式可表示为__。
②用物质B来表示0～2s的平均反应速率为__。
③从反应开始到2s末，A的转化率为__。
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是__（填序号）
A．vB（消耗）=vC（生成）
B．容器内气体的总压强保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．vA：vB：vC=3：1：2
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变
（2）①锌电池有望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应方程式是2Zn+O2=2ZnO。则该电池的负极材料是__。
②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池的示意图如图，该燃料电池工作时，电池的总反应方程式为__；负极的电极反应式为__。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．A
【详解】由题意可知，和反应中消耗和的浓度分别为、×2min=，生成Z的浓度为，则反应物、和生成物Z的浓度变化量之比为：：=3∶1∶2，由化学计量系数之比等于各物质的浓度变化量之比可得反应方程式为2Z，由反应前后原子个数守恒可知Z的分子式为，反应的化学方程式为，故选A。
2．A
【详解】A．反应达到化学平衡状态时，，即，A项正确；
B．根据反应速率之比=计量数之比可知：任何时刻，生成的同时一定消耗，反应不一定达到平衡状态，B项错误；
C．增大容器体积相当于减小压强，正、逆反应速率均减小，C项错误；
D．化学反应速率之比等于对应的化学计量数之比，则，D项错误；
选A。
3．B
【详解】A．设X转化的浓度为x，，则，A项正确；
B．达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等，则Y和Z的生成速率之比为3：2，B项错误；
C．反应前后气体的体积不等，达到化学平衡状态时，压强不变，C项正确；
D．反应为可逆反应，物质不可能完全转化，若反应向正反应方向进行，则；若反应向逆反应方向进行，则，故有，D项正确；
答案选B。
4．A
【分析】根据图示，b极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，氢离子通过质子交换膜向b电极移动，据此分析解答。
【详解】A．该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，故A正确；
B．根据图示，该装置工作时，H+由b极区放电生成氢气，由a极区流向b极区，故B错误；
C．a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，电极反应为Fe2+-e-= Fe3+，故C错误；
D．a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，不需补充含Fe2＋和Fe3＋的溶液，故D错误；
答案选A。
5．B
【分析】根据元素周期表的结构可知，X为H，Y为N，Z为O，W为Cl。
【详解】A．H、N、O、W的原子半径顺序为r(H)B．H、N、O可以形成HNO3，HNO3属于共价化合物，可以形成NH4NO3，NH4NO3属于离子化合物，B正确；
C．构成的10电子微粒有NH3、NH4+、H2O、H3O+等，C错误；
D．H2Z为H2O，HW为HCl，二者均只含共价键，D错误；
故选B。
6．A
【详解】A．混合气体的质量不变，体积不变，所以密度始终不变，A符合题意；
B．随着反应的进行，体系的压强不断改变，当体系压强不变时，反应达平衡状态，B不合题意；
C．混合气体的质量不变，随着反应的进行，平均相对分子质量不断发生改变，当平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态，C不合题意；
D．反应体系中甲醇的物质的量浓度不再变化时，反应达平衡状态，D不合题意；
故选A。
7．B
【详解】氢气在氧气中燃烧：，反应放热。在反应中，要破坏2molH-H键和1molO=O键，形成4molH-O，则2Q1+Q2-4Q3<0，从而得出2Q1+Q2<4Q3，故选B。
8．D
【详解】A．放电时钠金属片作负极，失去电子发生氧化反应，A正确；
B．放电时消耗CO2，所以不断吸收CO2，充电时生成CO2，从而释放CO2，B正确；
C．放电时Na+向正极（碳纳米管）方向移动，C正确；
D．放电时，Na失去电子生成的Na+，与CO2结合形成Na2CO3，正极的电极反应式为
3CO2+4e-+4Na+==2Na2CO3+C，D不正确；
故选D。
9．B
【详解】A．对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A错误；
B．碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B正确；
C．恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C错误；
D．反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在恒压条件下进行，则气体的压强始终不变，D错误；
故选B。
10．A
【详解】①，说明金属还原性：M>N；
②M、P用导线连接并放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出，则M为正极，说明金属还原性：P>M；
③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为，则E为正极，说明金属还原性：N>E；
④P、F组成原电池时，F发生氧化反应，则F为负极，说明金属还原性：F>P；
综上可知，金属还原性：F>P>M>N>E，故答案选A。
【点睛】活泼性不同的金属作原电池的电极时，一般情况下，活泼性强的金属作负极，有气泡产生的电极一般为正极，据此判断金属性的相对强弱。
11．B
【分析】由水锂电池的工作原理图可知，锂电极失电子变成Li+，故为负极；石墨电极一侧H2O得电子生成氢气，为正极，据此分析。
【详解】A．电子沿导线输送，固体电解质传导的是离子，故A错误；
B．石墨为正极，得电子生成，故B正确；
C．锂电极是电池负极，故C错误；
D．产生标准状况下时，负极消耗0.7gLi，故D错误；
故答案选B。
【点睛】分析有关原电池的题目时，首先要找出原电池的正负极，可以从得失电子或电解质中阴阳离子的定向移动等方面进行分析，进而得出相应结论。
12．B
【详解】甲醇燃料电池工作时加入甲醇的电极为负极，通入空气的电极为正极；
A．负极的电极反应为，正极的电极反应为，WC不参与电极反应，故A正确；
B．负极的电极反应为，故B错误；
C．正极的电极反应为，故C正确；
D．电池工作时，电解质溶液中阴离子向负极移动，故D正确；
故答案选B。
【点睛】本题关键是从甲醇燃料电池的电极反应式入手，分析出正负极得失电子的情况，进而得出结论。
13．A
【详解】A．增加固体的量不能改变反应速率，故A符合题意；
B．保持容器体积不变，增加通入的量，相当于增加反应物的浓度，可以加快反应速率，故B不符合题意；
C．保持容器内压强不变，充入，则容器体积增大，反应中气态物质的浓度改变，因此化学反应速率改变，故C不符合题意；
D．升高反应体系的温度，化学反应速率增大，故D不符合题意；
故答案选A。
14．C
【分析】化学平衡是指在一定条件下，可逆反应中正、逆反应速率相等，反应混合物各组成成分百分含量不再改变时，反应所处的状态，由此衍生出的一些结论也可以证明反应已经达到平衡。
【详解】A．A的生成速率和C的分解速率均是逆反应速率，不能证明已经达到平衡，故A错误；
B．无论是否达到平衡，均有相同时间内生成n mol A的同时生成3n mol B，故B错误；
C．A、B、C的浓度不变可作为反应达到平衡状态的标志，故C正确；
D．A、B、C的分子数之比等于化学计量数之比，并不能表明正、逆反应速率相等，故D错误；
故答案选C。
15．D
【详解】A．反应在恒温、恒压条件下进行，所以起始时和达到平衡状态时容器中的压强比为1：1，故A正确；
B．A和B的起始量都是1 mol，所以A、B的转化率之比等于参加反应的物质的量之比，根据反应的化学方程式可知，物质A、B的转化率之比一定是1：2，故B正确；
C．由化学方程式可知，生成a mol C时，消耗，则达到平衡状态时A的物质的量为，故C正确；
D．根据化学方程式可知，当时，正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故D错误；
故答案选D。
【点睛】判断化学反应是否达到平衡状态，要从化学平衡的特征角度进行分析，由此衍生出的一些结论也是正确的，分析的时候要注意细节。
16． 加热（或煅烧） 电解法 ac
【分析】在图1中，与电源负极相连的是电解池的阴极，发生反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，混合物浆液中Na+向阴极移动；与电源正极相连的是电解池的阳极，发生反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，混合物浆液中的Cr2O42-向阳极移动。此时混合物浆液中的物质为Al(OH)3、MnO2。在图2中，固体混合物中加入NaOH溶液，Al(OH)3溶解生成NaAlO2溶液，此为溶液A的主要成分，MnO2为固体D的主要成分。溶液A中通入CO2，与NaAlO2发生反应：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，沉淀B的主要成分为Al(OH)3，受热分解生成Al2O3，成为固体C的主要成分，熔融电解可获得Al。固体D中的MnO2与浓盐酸在加热条件下反应，可制得Cl2。
【详解】(1)NaOH为离子化合物，由Na+和OH-构成，电子式为。根据图2中的转化关系，向溶液A中通入CO2，发生反应：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，沉淀B为Al(OH)3，固体C为Al2O3，B→C的反应条件为加热或煅烧，Al2O3→Al的制备方法为氧化铝的熔融电解法。答案为：；加热或煅烧；电解法；
(2)根据“D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成”知，温度对反应有影响；滴加硫酸，引入H+，又产生Cl2，说明溶液的酸度对反应有影响。答案为：ac。
【点睛】MnO2与浓盐酸反应制氯气，只有在加热条件下，MnO2才能表现出较强的氧化性，才能将Cl-氧化；在酸性较强的溶液中，MnO2才能表现出较强的氧化性，若酸溶液中H+浓度较小，则此反应不能发生。
17． 变蓝 和发生反应生成碱性气体 读数变小 和的反应吸收热量
【分析】和的反应为吸热反应，其反应方程式为，据此分析。
【详解】和的反应为吸热反应，其反应方程式为；
(1)由于和发生反应生成碱性气体，湿润的红色石蕊试纸会变蓝；
(2)由于和的反应吸收热量，温度计读数会变小；
(3)锥形瓶中发生反应的化学方程式为。
18． 反应物本身的性质 温度 温度越高 1、2和4 接触面积越大 锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成了原电池，加快了反应速率 2.0
【详解】(1)化学反应速率本质上是由反应物本身的性质决定的；实验2和实验3中，除了温度不同外，其他条件完全相同，则说明探究的是温度对反应速率的影响，即温度越高反应速率越快；
(2)根据表中数据可知，实验1、2和4中，除了锌的形状不同外，其他条件完全相同，则它们是探究锌的形状对反应速率的影响，即反应物间的接触面积越大反应速率越快；
(3)若采用与实验1完全相同的条件，但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液，由于锌会置换出少量的金属铜，在该条件下构成了原电池，所以反应速率明显加快；
(4)根据实验6和实验7可知，加入8.0g锌与加入10.0g锌生成的硫酸锌质量相同，说明两个实验中硫酸完全反应，16.1g硫酸锌的物质的量为，则原硫酸的物质的量浓度为。
19． 放热 降低 不是 发生移动 增大 能
【分析】根据影响化学反应速率的因素进行分析。
【详解】（1）根据题给信息可知，甲烧杯中和的平衡混合气体的颜色加深，说明CaO溶于水为放热反应，发生的反应方程式为，故答案：；放热。
（2）乙烧杯中和的平衡混合气体的颜色变浅，说明晶体溶于水时吸热，乙烧杯内温度降低，但不是吸热反应，因为晶体溶于水时无新物质生成，故答案：降低；不是；
（3）两烧杯中的现象说明温度能影响可逆反应的平衡状态，因此升温或降温时，化学平衡会发生移动。升高温度，化学反应速率增大。当混合气体颜色不变时，说明的浓度不再变化，能证明反应已达到平衡状态。故答案：发生移动；增大；能。
20． 3A(g)+B(g)2C(g) 0.1mol·L-1·s-1 40% BE 锌（或Zn） 4NH3+3O2=2N2+6H2O 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
【详解】(1) 根据公式和表中数据可以求得①因为速率之比等于对应物质的化学计量数之比，所以，，则，，所以化学方程式为；故答案为：；
②0～2s用物质B来表示的反应速率为，故答案为：0.1mol·L-1·s-1；
③从反应开始到2s末，A物质的转化率，故答案为40%；
④（消耗）（生成），正逆反应速率不相等，A项错误；该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器内气体的总压强保持不变，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B项正确；容器内气体的密度始终不变，C项错误；只要反应发生，始终有，D项错误；容器内气体C的物质的量分数保持不变，说明各组分的物质的量不变，反应达到平衡状态，E项正确，故答案选BE；
(2)①由反应可知，锌失去电子，发生氧化反应，所以锌是负极，故答案为Zn(或锌)；
②在燃料电池的正极为氧气得到电子发生还原反应，碱性环境下的电极反应方程式为：O2+4e-+2H2O===4OH；负极上发生氨气失电子的氧化反应，电极反应式为，则电池的总反应相当于与反应生成和：；故答案为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。
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