2018-2019学年化学苏教版必修2同步专题综合测评2 化学反应与能量转化
文档属性
| 名称 | 2018-2019学年化学苏教版必修2同步专题综合测评2 化学反应与能量转化 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 530.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2018-09-09 16:52:02 | ||
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文档简介
专题综合测评(二) 化学反应与能量转化
(时间90分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共计48分)
1．下列图示过程，由太阳能直接转变为化学能的是( )
A．光伏发电 B．风力发电 C．水力发电 D．光合作用
D [光伏发电是光能转化成电能，A项错误；风力发电是风能转化成电能，B项错误；水力发电是机械能转化成电能，C项错误；光合作用是太阳能直接转变为化学能，D项正确。]
2．化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是( )
A．煤燃烧时并不能将化学能全部转化为热能
B．原电池将化学能转化为电能
C．二次电池放电时将电能转化为化学能
D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
C [煤和镁的燃烧都能放出大量的热和发出光，说明在反应过程中化学能有一部分转化为光能，A、D正确；无论是原电池还是二次电池，在放电时都是将化学能转化为电能，B正确，C错。]
3．研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是( )
A．金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构稳定性增强，体系的能量降低
B．物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C．氮分子内部存在着共价键，通常状况下氮气的化学性质很活泼
D．需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
C [N2内部存在N≡N共价键，分子很稳定，化学性质不活泼。]
4．关于反应速率、反应限度的下列说法中错误的是( )
A．其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快
B．其他条件不变时，增大浓度，化学反应速率加快
C．化学反应达到反应限度时，反应物的浓度与生成物的浓度相等
D．化学反应达到反应限度时，同一物质的正反应速率与逆反应速率相等
C [A项，升高温度，正反应和逆反应速率都增大，故说法正确；B项，增大浓度，反应速率增大，故说法正确；C项，根据化学平衡状态的定义，达到平衡时，各物质浓度不变，而不是反应物浓度等于生成物浓度，故说法错误；D项，根据化学平衡状态的定义，可知说法正确。]
5．在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应后生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，三者之间有以下关系：v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，则此反应的化学方程式为( )
A．A(g)＋B(g)C(g)
B．2A(g)＋2B(g)3C(g)
C．3A(g)＋B(g)2C(g)
D．A(g)＋3B(g)2C(g)
D [根据反应速率之比等于参加反应的各物质的化学计量数比可知，A、B、C三者的化学计量数比为1∶3∶2。]
6．为了说明影响化学反应进行快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是( )
A．大小相同、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，向其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
A [Mg的活泼性大于Al，故Mg与盐酸反应速率快，A错误；固体颗粒越小，其表面积越大，故等质量的大理石粉表面积远远大于大理石块，反应速率快，B正确；在光照条件下，浓硝酸分解比在冷暗处快，C正确；MnO2作为催化剂加快KClO3的分解，D正确。]
7．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是( )
A．平衡时，v正(O2)＝v逆(O2)必成立
B．关系式5v正(O2)＝4v正(NO)总成立
C．用上述四种物质NH3、O2、NO、H2O表示的正反应速率的数值中，v正(H2O)最小
D．若投入4 mol NH3和5 mol O2，通过控制外界条件，必能生成4 mol NO
A [A项，根据化学平衡状态的定义，可知正确；B项，两物质反应速率之比等于其化学计量数之比，故错误；C项，根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比，可知H2O的反应速率是最大的，故错误；D项，可逆反应不能进行到底，故错误。]
8．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是( )
A．该电池工作时电能转化为化学能
B．该电池中b电极是负极
C．外电路中电子由b电极通过导线流向a电极
D．该电池的总反应：2H2＋O2===2H2O
D [该装置是燃料电池，能将化学能转变为电能，A错；通入O2的极为正极，B错；通入H2的极为负极，失去电子，故电子由a电极流向b电极，C错。]
9．X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示的装置，实验中电流计指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y和Z溶液可能是下列中的( )
编号
X
Y
Z溶液
A
Zn
Cu
稀硫酸
B
Cu
Zn
稀硫酸
C
Cu
Ag
硫酸铜溶液
D
Ag
Zn
硝酸银溶液
D [首先由题中所给信息(X棒变粗，Y棒变细)可知X棒是正极，Y棒是负极，Y比X活泼，所以选项A、C均错；再看电解质溶液，B选项中稀硫酸中的H＋在正极X棒上得电子生成氢气，X棒不会变粗；D选项中负极Zn失电子生成Zn2＋，Y棒变细，Ag＋在正极X棒上得电子生成Ag附着在X棒上使其变粗。]
10.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这个特点，科学家发明了测水泥初凝时间的某种方法。此法的原理如图所示，反应的总化学方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是( )
A．工业上以石灰石和石英为主要原料制造普通水泥
B．测定原理示意图中，Ag2O为负极
C．负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
D．电池工作时，OH－向正极移动
C [普通水泥的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2和3CaO·Al2O3，一般以黏土和石灰石为主要原料来制普通水泥，A项错误；Ag2O为正极，B项错误；电池工作时，OH－向负极移动，D项错误。]
11．下列实验装置和操作能达到实验目的或者对实验装置中的现象描述正确的是( )
B [A项装置中无收集气体的装置，无法达到测定化学反应速率的目的，错误；B项中形成了原电池，锌片被腐蚀，铜片上有气泡逸出，正确；探究一个条件对化学反应速率的影响时，需要其他条件相同，而C项中H2O2溶液的浓度不相同，错误；D项中不能构成闭合回路，故不能形成原电池，错误。]
12.在一体积为2 L的密闭容器中充入2 mol X，一定条件下可发生反应：2X(g)3Y(g)，该反应的反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示，已知t2 min时容器内有1.5 mol Y。下列叙述正确的是( )
A．t1 min时，只有正反应发生
B．t2～t3 min内，v(X)正＝0，反应已经停止
C．0～t2 min内，v(X)＝ mol·L－1·min－1
D．若t3 min时升高温度，则反应速率不变
C [t1 min时，正、逆反应都发生，只是正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，A项错误；由图可知，t2～t3 min内，该反应已达平衡状态，X的消耗速率等于其生成速率，v(X)正不为0，反应并没有停止，B项错误；由反应方程式可知，生成1.5 mol Y时消耗1 mol X，则0～t2 min内v(X)＝ mol·L－1·min－1＝ mol·L－1·min－1，C项正确；升温能加快化学反应速率，D项错误。]
13．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量；1 mol CH4 完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝890.3 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－517.6 kJ
B [该反应为放热反应，A项错误；反应热单位为kJ·mol－1，C、D两项错误。]
14．依据甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是( )
甲 乙 丙
A．甲是原电池，乙是电镀装置
B．甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应
C．乙、丙装置中，阳极均发生氧化反应而溶解
D．丙装置中，铜电极的质量有增有减
B [甲装置没有外加电源，属于原电池，乙装置存在外加电源，属于电解池，可以在锌上镀铜，A正确；甲装置中，锌是负极，该电极上锌失电子发生氧化反应，乙装置中，锌极是阴极，该电极上发生还原反应，B错误；乙、丙装置中，阳极均是活泼的金属Cu电极，该电极发生氧化反应而溶解，C正确；丙装置是金属的精炼装置，阳极粗铜不断溶解而消耗，铜离子在阴极上获得电子变为Cu附着在阴极上，使阴极精铜质量增加，所以铜电极的质量有增有减，D正确。]
15．硫酸是一种重要的化工产品，目前硫酸的主要生产方法是“接触法”，其主要反应之一为2SO2＋O22SO3。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A．SO2和O2不可能全部转化为SO3
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．该反应从开始到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大
D．工业上生产SO3时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两个方面
B [该反应为可逆反应，故SO2和O2不可能全部转化为SO3，A项正确；反应达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相等且不为零，B项错误；该反应从开始到平衡的过程中，反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，故正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，C项正确；工业上生产SO2时，既要考虑转化率又要考虑反应时间，即要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两个方面，D项正确。]
16.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )
A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C
B．0～1 s内，v(A)＝v(C)
C．0～6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．0～6 s内，各物质的反应速率相等
C [由相同时间内同一反应中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)＝3∶4∶6∶2，故该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；0～1 s内，v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1，v(C)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，B项错误；0～6 s内，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝0.05 mol·L－1·s－1，v(C)＝≈0.067 mol·L－1·s－1，v(D)＝≈0.033 mol·L－1，s－1，C项正确，D项错误。]
(备选)
有一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意如图，下列说法不正确的是( )
A．a极为电池的负极
B．电池工作时，电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C．电池正极的电极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2O
D．电池工作时，1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移
D [乙醇燃料酸性电池负极电极反应为C2H5OH－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋，正极反应式：4H＋＋O2＋4e－===2H2O，D错。]
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(5分)某同学做如下实验，以探究反应中的能量变化。
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是________热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是________热反应。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式：
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该________生成物的总能量。
【解析】 (1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，反应物的总能量应该低于生成物的总能量。
【答案】 (1)放 吸 (2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ (3)低于
18．(8分)现代城市使用的燃料大多是煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。
(1)写出制取煤气的主要反应的化学方程式
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ/mol。
已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ/mol。
试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生热量的比值约为________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol。
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生热量的比值约为________。
(4)氢气是未来的新能源，除产生大量热外，还具有的优点是
___________________________________________________________
___________________________________________________________(填两点)。
【解析】 设C3H8、CO的物质的量均为1 mol，则产生热量的比值约为2 220.0 kJ∶282.57 kJ≈7.9∶1。
设H2、C3H8的质量均为1 g，则产生热量的比值约为(××571.6 kJ·mol－1)∶(×2 220 kJ·mol－1)≈2.8∶1。
【答案】 (1)C＋H2O(g)CO＋H2
(2)7.9∶1 (3)2.8∶1
(4)①来源丰富；②其燃烧产物对环境无污染
19．(7分)如图A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)A中反应的离子方程式为_____________________________________。
(2)B中Sn极的电极反应式为___________________________________。
(3)C中被反应掉的金属是________，总反应的化学方程式为
___________________________________________________________，
比较A、B、C中铁反应的速率，由快到慢的顺序为____________(填序号)。
【解析】 A装置中铁与硫酸直接反应；B装置组成原电池，因Fe比Sn活泼，Fe为负极，Sn为正极，正极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑；C装置也组成原电池，Zn比Fe活泼，Zn为负极而被反应掉，Fe为正极不与H2SO4反应，故速率快慢为B>A>C。
【答案】 (1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)2H＋＋2e－===H2↑
(3)Zn Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
B>A>C
20．(10分)某化学反应2AB＋D在三种不同条件下进行，B、D的起始浓度为0，反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表。
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验1中，10～20 min内A的反应速率为________mol·L－1·min－1。
(2)实验2中，c2＝________，反应经20 min时达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________________________________。
(3)设10～20 min内实验3中A的反应速率为v3，实验1中A的反应速率为v1，则v3________v1(填“>”“＝”或“<”)，且c3________1.0(填“>”“＝”或“<”)。
【解析】 (1)v(A)＝＝0.013 mol·L－1·min－1。
(2)对比实验1与实验2可知，反应温度相同，达到平衡时A的浓度相同，说明两个实验中反应达到同一平衡状态，反应物的起始浓度相等，即c2＝1.0，又因实验2中反应达到平衡所需时间短，说明实验2中使用了催化剂。
(3)对比实验3与实验1可知，10～20 min实验1中A的浓度变化值为0.13 mol·L－1，而实验3中A的浓度变化值为0.17 mol·L－1，这就说明了v3>v1。又知0～10 min内实验3中A的浓度的变化值应大于0.17 mol·L－1，即c3>0.92＋0.17＝1.09>1.0。
【答案】 (1)0.013 (2)1.0 使用了催化剂 (3)> >
21．(10分)给你提供纯锌片、纯铜片和100 mL 0.5 mol/L的H2SO4溶液、导线、1 000 mL量筒。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
(1)如图所示，装置气密性良好，且1 000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要____________________________。
(2)a电极材料为________，电极反应式为____________________________；
b电极材料为________，电极反应式为________________________。
(3)当量筒中收集672 mL气体时(已折算到标准状况下)，通过导线的电子的物质的量为________，________(填“a”或“b”)极质量减少________g。
【解析】 导线中有电子的流动必然形成原电池，因此只有用导线将a、b相连形成闭合回路才能实现。产生H2的电极应为b极，故b为纯铜片，作原电池正极，a极为负极。电极反应式分别为a极：Zn－2e－===Zn2＋；b极：2H＋＋2e－===H2↑，当收集到672 mL气体时转移电子为×2＝0.06 mol，此时锌电极(a极)质量减少0.03 mol×65 g/mol＝1.95 g。
【答案】 (1)用导线把a、b两电极连接起来
(2)纯锌片 Zn－2e－===Zn2＋ 纯铜片 2H＋＋2e－===H2↑ (3)0.06 mol a 1.95
22．(12分)可以利用NO2的平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。
①按图所示将实验装置连接好。
②向甲烧杯的水中投入一定量的CaO固体，此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入NH4NO3晶体，此时烧杯中NO2平衡混合气体颜色变浅。
回答下列问题：
(1)CaO与水反应的化学方程式为_______________________，
该反应为________(填“吸热反应”或“放热反应”)，CaO与H2O的总能量________(填“高于”或“低于”)Ca(OH)2的能量。
(2)NH4NO3晶体溶于水后，水的温度________(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水________(填“是”或“不是”)吸热反应。
(3)查阅资料知，NO2的平衡气体中存在的可逆反应为2NO2(g)N2O4(g)，已知NO2为红棕色，N2O4为无色，结合实验知，当温度升高时，原平衡________(填“未被破坏”或“发生移动”)，此时反应速率________(填“增大”“减小”或“无变化”)。混合气体的颜色不再改变________(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。
【解析】 (1)据信息可知NO2平衡混合气体遇热红棕色加深，遇冷时颜色变浅，所以CaO溶于水时反应[CaO＋H2O===Ca(OH)2]为放热反应，即1 mol CaO与1 mol H2O的总能量高于1 mol Ca(OH)2的总能量；(2)NH4NO3晶体溶于水后温度降低，因无新物质生成，故该过程不是化学反应，当然也就不是吸热反应；(3)在温度升高或降低时，混合气体的颜色发生变化，说明温度能影响该可逆反应，故升高温度后原平衡被破坏，发生了平衡的移动；当混合气体颜色不变时，说明NO2的浓度不再变化，能说明反应已达平衡。
【答案】 (1)CaO＋H2O===Ca(OH)2 放热反应 高于
(2)降低 不是
(3)发生移动 增大 能
(时间90分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共计48分)
1．下列图示过程，由太阳能直接转变为化学能的是( )
A．光伏发电 B．风力发电 C．水力发电 D．光合作用
D [光伏发电是光能转化成电能，A项错误；风力发电是风能转化成电能，B项错误；水力发电是机械能转化成电能，C项错误；光合作用是太阳能直接转变为化学能，D项正确。]
2．化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是( )
A．煤燃烧时并不能将化学能全部转化为热能
B．原电池将化学能转化为电能
C．二次电池放电时将电能转化为化学能
D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
C [煤和镁的燃烧都能放出大量的热和发出光，说明在反应过程中化学能有一部分转化为光能，A、D正确；无论是原电池还是二次电池，在放电时都是将化学能转化为电能，B正确，C错。]
3．研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是( )
A．金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构稳定性增强，体系的能量降低
B．物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C．氮分子内部存在着共价键，通常状况下氮气的化学性质很活泼
D．需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
C [N2内部存在N≡N共价键，分子很稳定，化学性质不活泼。]
4．关于反应速率、反应限度的下列说法中错误的是( )
A．其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快
B．其他条件不变时，增大浓度，化学反应速率加快
C．化学反应达到反应限度时，反应物的浓度与生成物的浓度相等
D．化学反应达到反应限度时，同一物质的正反应速率与逆反应速率相等
C [A项，升高温度，正反应和逆反应速率都增大，故说法正确；B项，增大浓度，反应速率增大，故说法正确；C项，根据化学平衡状态的定义，达到平衡时，各物质浓度不变，而不是反应物浓度等于生成物浓度，故说法错误；D项，根据化学平衡状态的定义，可知说法正确。]
5．在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应后生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，三者之间有以下关系：v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，则此反应的化学方程式为( )
A．A(g)＋B(g)C(g)
B．2A(g)＋2B(g)3C(g)
C．3A(g)＋B(g)2C(g)
D．A(g)＋3B(g)2C(g)
D [根据反应速率之比等于参加反应的各物质的化学计量数比可知，A、B、C三者的化学计量数比为1∶3∶2。]
6．为了说明影响化学反应进行快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是( )
A．大小相同、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应时，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，向其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
A [Mg的活泼性大于Al，故Mg与盐酸反应速率快，A错误；固体颗粒越小，其表面积越大，故等质量的大理石粉表面积远远大于大理石块，反应速率快，B正确；在光照条件下，浓硝酸分解比在冷暗处快，C正确；MnO2作为催化剂加快KClO3的分解，D正确。]
7．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是( )
A．平衡时，v正(O2)＝v逆(O2)必成立
B．关系式5v正(O2)＝4v正(NO)总成立
C．用上述四种物质NH3、O2、NO、H2O表示的正反应速率的数值中，v正(H2O)最小
D．若投入4 mol NH3和5 mol O2，通过控制外界条件，必能生成4 mol NO
A [A项，根据化学平衡状态的定义，可知正确；B项，两物质反应速率之比等于其化学计量数之比，故错误；C项，根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比，可知H2O的反应速率是最大的，故错误；D项，可逆反应不能进行到底，故错误。]
8．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是( )
A．该电池工作时电能转化为化学能
B．该电池中b电极是负极
C．外电路中电子由b电极通过导线流向a电极
D．该电池的总反应：2H2＋O2===2H2O
D [该装置是燃料电池，能将化学能转变为电能，A错；通入O2的极为正极，B错；通入H2的极为负极，失去电子，故电子由a电极流向b电极，C错。]
9．X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示的装置，实验中电流计指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y和Z溶液可能是下列中的( )
编号
X
Y
Z溶液
A
Zn
Cu
稀硫酸
B
Cu
Zn
稀硫酸
C
Cu
Ag
硫酸铜溶液
D
Ag
Zn
硝酸银溶液
D [首先由题中所给信息(X棒变粗，Y棒变细)可知X棒是正极，Y棒是负极，Y比X活泼，所以选项A、C均错；再看电解质溶液，B选项中稀硫酸中的H＋在正极X棒上得电子生成氢气，X棒不会变粗；D选项中负极Zn失电子生成Zn2＋，Y棒变细，Ag＋在正极X棒上得电子生成Ag附着在X棒上使其变粗。]
10.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这个特点，科学家发明了测水泥初凝时间的某种方法。此法的原理如图所示，反应的总化学方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是( )
A．工业上以石灰石和石英为主要原料制造普通水泥
B．测定原理示意图中，Ag2O为负极
C．负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
D．电池工作时，OH－向正极移动
C [普通水泥的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2和3CaO·Al2O3，一般以黏土和石灰石为主要原料来制普通水泥，A项错误；Ag2O为正极，B项错误；电池工作时，OH－向负极移动，D项错误。]
11．下列实验装置和操作能达到实验目的或者对实验装置中的现象描述正确的是( )
B [A项装置中无收集气体的装置，无法达到测定化学反应速率的目的，错误；B项中形成了原电池，锌片被腐蚀，铜片上有气泡逸出，正确；探究一个条件对化学反应速率的影响时，需要其他条件相同，而C项中H2O2溶液的浓度不相同，错误；D项中不能构成闭合回路，故不能形成原电池，错误。]
12.在一体积为2 L的密闭容器中充入2 mol X，一定条件下可发生反应：2X(g)3Y(g)，该反应的反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示，已知t2 min时容器内有1.5 mol Y。下列叙述正确的是( )
A．t1 min时，只有正反应发生
B．t2～t3 min内，v(X)正＝0，反应已经停止
C．0～t2 min内，v(X)＝ mol·L－1·min－1
D．若t3 min时升高温度，则反应速率不变
C [t1 min时，正、逆反应都发生，只是正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，A项错误；由图可知，t2～t3 min内，该反应已达平衡状态，X的消耗速率等于其生成速率，v(X)正不为0，反应并没有停止，B项错误；由反应方程式可知，生成1.5 mol Y时消耗1 mol X，则0～t2 min内v(X)＝ mol·L－1·min－1＝ mol·L－1·min－1，C项正确；升温能加快化学反应速率，D项错误。]
13．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量；1 mol CH4 完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝890.3 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－517.6 kJ
B [该反应为放热反应，A项错误；反应热单位为kJ·mol－1，C、D两项错误。]
14．依据甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是( )
甲 乙 丙
A．甲是原电池，乙是电镀装置
B．甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应
C．乙、丙装置中，阳极均发生氧化反应而溶解
D．丙装置中，铜电极的质量有增有减
B [甲装置没有外加电源，属于原电池，乙装置存在外加电源，属于电解池，可以在锌上镀铜，A正确；甲装置中，锌是负极，该电极上锌失电子发生氧化反应，乙装置中，锌极是阴极，该电极上发生还原反应，B错误；乙、丙装置中，阳极均是活泼的金属Cu电极，该电极发生氧化反应而溶解，C正确；丙装置是金属的精炼装置，阳极粗铜不断溶解而消耗，铜离子在阴极上获得电子变为Cu附着在阴极上，使阴极精铜质量增加，所以铜电极的质量有增有减，D正确。]
15．硫酸是一种重要的化工产品，目前硫酸的主要生产方法是“接触法”，其主要反应之一为2SO2＋O22SO3。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A．SO2和O2不可能全部转化为SO3
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．该反应从开始到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大
D．工业上生产SO3时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两个方面
B [该反应为可逆反应，故SO2和O2不可能全部转化为SO3，A项正确；反应达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相等且不为零，B项错误；该反应从开始到平衡的过程中，反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，故正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，C项正确；工业上生产SO2时，既要考虑转化率又要考虑反应时间，即要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两个方面，D项正确。]
16.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )
A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C
B．0～1 s内，v(A)＝v(C)
C．0～6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．0～6 s内，各物质的反应速率相等
C [由相同时间内同一反应中，各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比知，Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)＝3∶4∶6∶2，故该反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；0～1 s内，v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1，v(C)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，B项错误；0～6 s内，v(A)＝＝0.1 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝0.05 mol·L－1·s－1，v(C)＝≈0.067 mol·L－1·s－1，v(D)＝≈0.033 mol·L－1，s－1，C项正确，D项错误。]
(备选)
有一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意如图，下列说法不正确的是( )
A．a极为电池的负极
B．电池工作时，电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C．电池正极的电极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2O
D．电池工作时，1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移
D [乙醇燃料酸性电池负极电极反应为C2H5OH－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋，正极反应式：4H＋＋O2＋4e－===2H2O，D错。]
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(5分)某同学做如下实验，以探究反应中的能量变化。
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是________热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是________热反应。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式：
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该________生成物的总能量。
【解析】 (1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，反应物的总能量应该低于生成物的总能量。
【答案】 (1)放 吸 (2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ (3)低于
18．(8分)现代城市使用的燃料大多是煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。
(1)写出制取煤气的主要反应的化学方程式
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ/mol。
已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ/mol。
试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生热量的比值约为________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol。
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生热量的比值约为________。
(4)氢气是未来的新能源，除产生大量热外，还具有的优点是
___________________________________________________________
___________________________________________________________(填两点)。
【解析】 设C3H8、CO的物质的量均为1 mol，则产生热量的比值约为2 220.0 kJ∶282.57 kJ≈7.9∶1。
设H2、C3H8的质量均为1 g，则产生热量的比值约为(××571.6 kJ·mol－1)∶(×2 220 kJ·mol－1)≈2.8∶1。
【答案】 (1)C＋H2O(g)CO＋H2
(2)7.9∶1 (3)2.8∶1
(4)①来源丰富；②其燃烧产物对环境无污染
19．(7分)如图A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)A中反应的离子方程式为_____________________________________。
(2)B中Sn极的电极反应式为___________________________________。
(3)C中被反应掉的金属是________，总反应的化学方程式为
___________________________________________________________，
比较A、B、C中铁反应的速率，由快到慢的顺序为____________(填序号)。
【解析】 A装置中铁与硫酸直接反应；B装置组成原电池，因Fe比Sn活泼，Fe为负极，Sn为正极，正极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑；C装置也组成原电池，Zn比Fe活泼，Zn为负极而被反应掉，Fe为正极不与H2SO4反应，故速率快慢为B>A>C。
【答案】 (1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)2H＋＋2e－===H2↑
(3)Zn Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
B>A>C
20．(10分)某化学反应2AB＋D在三种不同条件下进行，B、D的起始浓度为0，反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表。
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验1中，10～20 min内A的反应速率为________mol·L－1·min－1。
(2)实验2中，c2＝________，反应经20 min时达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________________________________。
(3)设10～20 min内实验3中A的反应速率为v3，实验1中A的反应速率为v1，则v3________v1(填“>”“＝”或“<”)，且c3________1.0(填“>”“＝”或“<”)。
【解析】 (1)v(A)＝＝0.013 mol·L－1·min－1。
(2)对比实验1与实验2可知，反应温度相同，达到平衡时A的浓度相同，说明两个实验中反应达到同一平衡状态，反应物的起始浓度相等，即c2＝1.0，又因实验2中反应达到平衡所需时间短，说明实验2中使用了催化剂。
(3)对比实验3与实验1可知，10～20 min实验1中A的浓度变化值为0.13 mol·L－1，而实验3中A的浓度变化值为0.17 mol·L－1，这就说明了v3>v1。又知0～10 min内实验3中A的浓度的变化值应大于0.17 mol·L－1，即c3>0.92＋0.17＝1.09>1.0。
【答案】 (1)0.013 (2)1.0 使用了催化剂 (3)> >
21．(10分)给你提供纯锌片、纯铜片和100 mL 0.5 mol/L的H2SO4溶液、导线、1 000 mL量筒。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
(1)如图所示，装置气密性良好，且1 000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要____________________________。
(2)a电极材料为________，电极反应式为____________________________；
b电极材料为________，电极反应式为________________________。
(3)当量筒中收集672 mL气体时(已折算到标准状况下)，通过导线的电子的物质的量为________，________(填“a”或“b”)极质量减少________g。
【解析】 导线中有电子的流动必然形成原电池，因此只有用导线将a、b相连形成闭合回路才能实现。产生H2的电极应为b极，故b为纯铜片，作原电池正极，a极为负极。电极反应式分别为a极：Zn－2e－===Zn2＋；b极：2H＋＋2e－===H2↑，当收集到672 mL气体时转移电子为×2＝0.06 mol，此时锌电极(a极)质量减少0.03 mol×65 g/mol＝1.95 g。
【答案】 (1)用导线把a、b两电极连接起来
(2)纯锌片 Zn－2e－===Zn2＋ 纯铜片 2H＋＋2e－===H2↑ (3)0.06 mol a 1.95
22．(12分)可以利用NO2的平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。
①按图所示将实验装置连接好。
②向甲烧杯的水中投入一定量的CaO固体，此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入NH4NO3晶体，此时烧杯中NO2平衡混合气体颜色变浅。
回答下列问题：
(1)CaO与水反应的化学方程式为_______________________，
该反应为________(填“吸热反应”或“放热反应”)，CaO与H2O的总能量________(填“高于”或“低于”)Ca(OH)2的能量。
(2)NH4NO3晶体溶于水后，水的温度________(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水________(填“是”或“不是”)吸热反应。
(3)查阅资料知，NO2的平衡气体中存在的可逆反应为2NO2(g)N2O4(g)，已知NO2为红棕色，N2O4为无色，结合实验知，当温度升高时，原平衡________(填“未被破坏”或“发生移动”)，此时反应速率________(填“增大”“减小”或“无变化”)。混合气体的颜色不再改变________(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。
【解析】 (1)据信息可知NO2平衡混合气体遇热红棕色加深，遇冷时颜色变浅，所以CaO溶于水时反应[CaO＋H2O===Ca(OH)2]为放热反应，即1 mol CaO与1 mol H2O的总能量高于1 mol Ca(OH)2的总能量；(2)NH4NO3晶体溶于水后温度降低，因无新物质生成，故该过程不是化学反应，当然也就不是吸热反应；(3)在温度升高或降低时，混合气体的颜色发生变化，说明温度能影响该可逆反应，故升高温度后原平衡被破坏，发生了平衡的移动；当混合气体颜色不变时，说明NO2的浓度不再变化，能说明反应已达平衡。
【答案】 (1)CaO＋H2O===Ca(OH)2 放热反应 高于
(2)降低 不是
(3)发生移动 增大 能