人教版高中化学必修二第二章《 化学反应与能量》单元检测题（解析版）

《 化学反应与能量》单元检测题
一、单选题
1.关于吸热反应的说法正确的是(　　)
A． 凡需加热的反应一定是吸热反应
B． 只有分解反应才是吸热反应
C． 使用催化剂的反应是吸热反应
D． 二氧化碳与氧化钙化合是放热反应，则碳酸钙分解是吸热反应
2.小明做完铜锌原电池(稀硫酸为电解质溶液)的实验后，得出的下列结论和认识中正确的是(　　)
A． 构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B． 由铜、锌作电极与稀硫酸溶液组成的原电池中铜是负极
C． 电子通过稀硫酸溶液由锌流向铜，通过溶液时被氢离子得到而放出氢气
D． 铜锌原电池工作时，溶液的酸性降低
3.利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。当电池工作时，有关说法正确的是(　　)


A． 铝罐将逐渐被腐蚀
B． 碳粒和碳棒上发生的反应为O2＋2H2O－4e－===4OH－
C． 碳棒应与玩具电机的负极相连
D． 该电池工作一段时间后碳棒和碳粒的质量会减轻
4.茫茫黑夜中，船标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt—Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中(　　)
①铝合金是阳极　②铝合金是负极　③海水是电解液　④铝合金电极发生还原反应
A． ②③
B． ②④

C． ①②
D． ①④
5.有媒体报道一种新型污水处理装置问世，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，该装置的构造如图所示。下列说法中正确的是(　　)

A． 装置外层电路中箭头的方向代表电流的方向
B． 该装置为原电池装置，其中N为负极
C． 该装置为电解池装置，其中M为阳极
D． 若有机废水中含有葡萄糖，则M电极发生的电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋
6.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
7.如图所示，对于某可逆反应中某一反应物从开始O点到达到平衡状态C点的过程的浓度变化情况。下列有关说法正确的是(　　)


A． 此可逆反应为AB＋C
B． 反应过程中OA段的速率最快

C． 反应过程中AB段的速率最快
D． 反应过程中BC段的速率最快
8.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述不正确的是(　　)

A． 锌锰干电池工作一段时间后碳棒无明显变化
B． 铅蓄电池在放电时，PbO2作正极

C． 所有燃料电池相同之处是燃料都在负极发生氧化反应
D． 太阳能电池将化学能转化为电能
9.反应C(s)＋ H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)

A． 增加碳的量
B． 将容器的体积缩小一半

C． 保持体积不变，充入一定量的水(g)
D． 保持压强不变，充入氮气使容器体积变大
10.已知2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kJ，且氧气中1 mol O===O键完全断裂时吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收能量为(　　)

A． 920 kJ
B． 557 kJ

C． 436 kJ
D． 188 kJ
11.已知某反应aA(g)＋bB(g)2C(g)的各物质浓度数据如下：

据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是(　　)

A． 9∶3∶4
B． 3∶1∶2

C． 2∶1∶3
D． 3∶2∶1
12.下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是(　　)

A． 碘升华
B． 氯化钠固体熔化

C． 乙醇溶于水中
D． 硫酸溶于水中
13.化学反应中的能量变化常表现为热量变化，如有的反应为放热反应，有的为吸热反应，请从下列选项中选出对此解释合理的为(　　)
A． 旧化学键断裂时吸收的能量高于新化学键形成时所释放的总能量为吸热反应
B． 旧化学键断裂时吸收的能量低于新化学键形成时所释放的总能量为吸热反应
C． 在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D． 在化学反应中需要降温的反应为放热反应
14.已知金属锈蚀的原理是在潮湿空气中金属表面形成水膜，金属与杂质和水膜中溶解的电解质组成原电池，从而使金属锈蚀加快。下列制品的镀层损坏后，金属腐蚀最快的是 (　　)

A． 镀铝塑扣
B． 食品罐头盒(镀锡铁盒)

C． 白铁水桶(镀锌)
D． 镀银铜质奖章
15.下列叙述中能表明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是(　　)
A． 在氧化还原反应中，甲失电子数比乙多
B． 同价态阳离子甲比乙氧化性强
C． 甲与盐酸缓慢反应放出氢气，而乙能与冷水剧烈反应放出氢气
D． 甲、乙与硫酸溶液形成原电池，乙上冒气泡
16.人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是(　　)


A． 该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B． 催化剂a表面发生氧化反应

C． 催化剂a 附近酸性减弱
D． H＋将在催化剂b的表面反应
17.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c 相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为(　　)

A． a＞c＞d＞b
B． a＞b＞c＞d

C． c＞a＞b＞d
D． b＞d＞c＞a
18.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
19.对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，不能增大正反应速率的措施是(　　)

A． 恒容再通入氧气
B． 增大体系容积

C． 使用催化剂V2O5
D． 升高体系温度
20.对可逆反应N2＋3H22NH3，用v(H2)和v(N2)分别表示其中的化合反应的速率，用v(NH3)表示其中分解反应的速率。下列能说明反应已达到平衡状态的是(　　)

A． 3v(N2)＝v(H2)
B．v(H2)＝v(NH3)

C． 2v(H2)＝3v(NH3)
D．v(N2)＝3v(H2)
二、填空题
21.我国发射宇宙飞船的 “神舟”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，液态四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体。
(1)写出反应的化学方程式：_____________________________________________________。
(2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，反应物的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量，断开化学键________的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)形成化学键________的总能量。
22.分析锌锰电池构造示意图，回答下列问题：
(1)普通锌锰电池的构造如图(a)所示。

①该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向________(填“正极”或“负极”)。
②若电解质含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀。其主要原因是________________________________________________________________________。
③普通锌锰电池的缺点有_________________________________________________。
_______________________________________________________________________。
(2)碱性锌锰电池的构造如图(b)所示。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是________________________________________________________________________。

23.实验室中通常用MnO2作催化剂分解H2O2，已知CuSO4溶液对H2O2的分解也具有催化作用，某实验兴趣小组同学猜想其他盐溶液也可能在这个反应中起同样的作用，于是他们做了以下探究。请你帮助他们完成实验报告：
(1)实验过程：在一支试管中加入5 mL 5%的H2O2溶液，然后滴入适量的FeCl3溶液，把带火星的木条伸入试管。
实验现象：____________________________________________________。
实验结论：FeCl3溶液可以催化分解H2O2。
(2)已知FeCl3在水中可解离出Fe3＋和Cl－，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O；
乙同学的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3＋；
丙同学的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl－。
你认为最不可能的是________同学的猜想，理由是___________________________________。
(3)同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究，请你仔细分析后填表：

三、实验题
24.某同学用如图所示做水果电池的实验，测得数据如下表所示：


请回答以下问题：
(1)实验⑥中负极的电极反应式为________________________________________________。
(2)实验①、⑤中电流方向相反的原因是__________________________________________。
(3)影响水果电池电压的因素有________、________。
(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做________(填“合理”或“不合理”) 。
25.在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
(1)写出反应的化学方程式：___________________________________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_____________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因)________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(答出两种方案)
①第一种方案是________________________________________________________________；
②第二种方案是_______________________________________________________________。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)该反应在常温下就可进行，说明_______________________________________________。

答案解析
1.【答案】D
【解析】氮气与氢气发生化合反应，需要加热和使用催化剂，但它是放热反应而不是吸热反应。
2.【答案】D
【解析】构成原电池正极与负极的材料可以是活动性不同的两种金属，也可以是金属与导电的非金属。在铜、锌与稀硫酸组成的原电池中，由于锌的活动性大于铜，锌为负极，失去的电子沿导线流向正极，溶液中的氢离子在正极上得到电子发生还原反应，溶液的酸性降低。
3.【答案】A
【解析】在原电池工作时，活泼金属铝作负极，电极反应式为Al－3e－===Al3＋，A项正确；碳棒作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项错；由此也可知碳棒和碳粒的质量不会改变，D项错；由于碳棒作正极，因此应与玩具电机的正极相连，C项错。
4.【答案】A
【解析】该电池中，较活泼的铝合金为负极，Pt—Fe合金网为正极，海水为电解液，负极上发生氧化反应。
5.【答案】D
【解析】由题目信息知该装置可利用微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，即该装置为原电池，由于N电极附近氧气转化为水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，可知N电极为该电池的正极，M电极为负极，故B、C项错误；外电路中箭头的方向为电子流动的方向，电流方向与电子流动方向恰好相反，A项错误；M电极为电池负极，发生氧化反应，D项正确。
6.【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。
7.【答案】C
【解析】由于图像所示的是某可逆反应中某一反应物从开始O点到达到平衡状态C点的过程中的浓度变化情况，此情况只能说明反应速率的快慢，并不能说明此反应的方程式是怎样的。依据反应速率的含义及图示可知，浓度变化大且所用时间短的AB段的速率最快。
8.【答案】D
【解析】锌锰干电池中碳棒为正极，本身不参加电极反应；铅蓄电池放电时，铅为负极，二氧化铅为正极；燃料电池中，通入燃料的一极都是负极，通入氧气或空气的一极都是正极；太阳能电池将太阳能转化为电能。
9.【答案】A
【解析】增加固体碳的量，化学反应速率不变；容器的体积缩小，压强增大，化学反应速率增大；增大反应物水的浓度，化学反应速率增大；充入氮气使容器体积变大，反应相关气体的浓度减小，化学反应速率减小。
10.【答案】C
【解析】2 mol氢气与1 mol氧气反应生成2 mol水放出放出能量484 kJ，生成2 mol水放出的能量为4×463 kJ＝1 852 kJ，断裂1 mol H—H键吸收的能量为(1 852 kJ－484 kJ－496 kJ)÷2＝436 kJ。
11.【答案】B
【解析】2 s内A、B、C的浓度变化分别为1.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1和0.8 mol·L－1，其比为1.2∶0.4∶0.8＝3∶1∶2，即方程式中各物质的化学计量数之比是3∶1∶2。
12.【答案】D
【解析】离子化合物(如氯化钠、氢氧化钠等)受热熔化时，化学键断裂被破坏；氯化氢、硫酸等电解质溶于水发生电离，其共价键断裂被破坏；氢氧化钠、氯化钠等电解质溶于水发生电离，其离子键断裂被破坏。
13.【答案】A
【解析】在化学反应中，如果形成新化学键所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量，该反应就需要不断吸收能量，即为吸热反应；有的放热反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，只是断裂旧的化学键所需要能量而已，但它仍有可能是放热反应，如合成氨的反应，铁与硫的反应等。
14.【答案】B
【解析】在构成原电池反应中，被腐蚀的是较活泼的作负极的金属，根据金属活动顺序表，锌、铝比铁较活泼，铁比锡、铜比银较活泼，而铁比铜活泼，镀锡铁盒镀层破坏后腐蚀最快。
15.【答案】D
【解析】元素金属性的强弱取决于失电子的难易，与失电子的多少无关；阳离子氧化性越强，则其对应金属的还原性越弱；金属与酸或水反应越剧烈，金属的活动性越强；当两种金属为电极构成原电池时，负极为相对活泼的金属。
16.【答案】C
【解析】由题干知，反应物为CO2和H2O，一种产物为HCOOH，根据原子守恒，另一产物为O2，故电池总反应式为2CO2＋2H2O===2HCOOH＋O2，该过程是将太阳能转变为化学能，A正确；根据电子的流向可知，催化剂a表面物质失去电子发生氧化反应，B正确；催化剂a表面产生氢离子，酸性增强，C错；由H＋迁移的方向可知，H＋迁移到b表面后发生反应，D正确。
17.【答案】A
【解析】c、d相连时，电流由d到c，推断c作负极；a、c相连时，c极上产生大量气泡，推断a作负极；b、d相连时，b上有大量气泡产生，推断d作负极。四种金属的活动性顺序由强到弱为a＞c＞d＞b。
18.【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。
19.【答案】B
【解析】增大反应物的浓度、升高温度、增大压强、使用正催化剂，都可增大正反应速率，增大体系的容积，压强减小，其反应速率减小。
20.【答案】C
【解析】当v(H2)或v(N2) (正反应速率)与v(NH3) (逆反应速率)之比等于其化学计量数之比时，该反应的正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡状态。
21.【答案】(1)C2H8N2＋2N2O4===2CO2↑＋3N2↑＋4H2O
(2)放热　大于　吸收　小于　放出
【解析】放热反应中生成物的总能量小于反应物的总能量，吸热反应中生成物的总能量大于反应物的总能量。
22.【答案】(1)①Zn(锌)　正极　②锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀　③在使用过程中，锌会逐渐溶解，使锌外壳逐渐变薄；内部作电解质的糊状NH4Cl(显酸性)会泄漏出来，使电器腐蚀；即使不使用，放置过久，也会失效(答案合理即可)
(2)碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高(答案合理即可)
【解析】(1)①根据原电池原理，在干电池中，活泼金属锌作负极，电子由负极流向正极。
②若电解质溶液中混有Cu2＋，则Zn会置换出Cu，在原有电池的基础上又会形成Zn－Cu原电池，从而加速负极(锌)的腐蚀。
(2)从电池的使用寿命、电解质是否泄漏等方面分析普通电池的不足和碱性电池的优点。
23.【答案】(1)试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃
(2)甲　因过氧化氢溶液中自身有水，可见水不是催化剂
(3)

【解析】(1)根据实验结论可知，FeCl3溶液可作H2O2溶液分解的催化剂，因此试管中产生氧气，使带火星的木条复燃。
(2)根据提出的猜想分析，H2O2溶液中自身有水，因此真正起催化作用的最不可能的是FeCl3溶液中的H2O，甲同学的猜想最不可能。
(3)根据前面的实验过程，要验证余下的两个猜想，最关键的是选用恰当的试剂，可选用HCl验证丙同学的猜想，选用Fe2(SO4)3溶液[或Fe(NO3)3溶液]验证乙同学的猜想。结合CuSO4溶液可作为催化剂的事实分析，FeCl3溶液中真正起催化作用的是Fe3＋，据此写出相关结论。
24.【答案】(1)Al－3e－===Al3＋
(2)实验①中锌比铜活泼，锌作负极，实验⑤中铝比锌活泼，锌作正极，两实验中电流方向相反　
(3)水果品种　电极材料　　
(4)合理
【解析】实验⑥中电极是铝比锌与铝活泼，铝为负极，反应式为Al－3e－===Al3＋；实验①中锌比铜活泼，锌为负极，实验⑤中铝比锌活泼，锌为正极，两实验中电流方向相反；由实验①和⑤可知，水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。
25.【答案】(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋10H2O＋2NH3↑　
(2)使反应物充分混合，迅速发生反应
(3)①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)
(4)①在烧杯内的反应物中插入温度计，反应后温度计的示数下降，说明该反应是吸热反应
②用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明该反应为吸热反应
(5)吸收　吸收　>　放出
(6)有的吸热反应不需要加热也可发生
【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。实验开始时要用玻璃棒迅速搅拌，其原因是使反应物充分混合，迅速发生反应。由于温度降低，使玻璃片上的水结冰与烧杯粘结。