人教版高中化学必修二第二章《 化学反应与能量》单元测试题（解析版）

第二章《 化学反应与能量》单元测试题
一、选择题(每小题只有一个正确答案)
1.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
2.四个试管中都装有5 mL 0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液，分别在不同温度下加入0.1 mol·L－1硫酸和一定量水，最先出现浑浊的是(　　)
A． 20 ℃ 10 mL硫酸 B． 20 ℃ 5 mL硫酸和5 mL水
C． 30 ℃ 10 mL硫酸 D． 30 ℃ 5 mL硫酸和5 mL水
3.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是(　　)
A． 化石能源物质内部蕴含着大量的能量
B． 绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C． 物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能，为人类所利用
D． 吸热反应没有利用价值
4.利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A． 电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B． 为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
C． A极电极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋
D． 当有4.48 L二氧化氮(标准状况)被处理时，转移电子为0.8 mol
5.有专家指出，如果对燃烧产物如二氧化碳、水、氮气等利用太阳能使它们重新组合，使之能够实现，可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为(　　)


A． 化学能 B． 热能 C． 生物质能 D． 电能
6.下列图示的装置属于原电池的是(　　)


A． ①②⑥⑧ B． ③④⑤⑦ C． ③④⑥⑦ D． ③④⑤⑥⑦⑧
7.据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2O===2H2↑＋O2↑。下列说法正确的是(　　)
A． 水的分解反应是放热反应
B． 此反应是把化学能转化为热能而储存起来
C． 使用氢气作燃料有助于控制温室效应
D． 在这一反应中，热能转化为化学能
8.已知①2C＋O2===2CO和②2CO＋O2===2CO2都是放热反应，下列说法中不正确的是(其它条件相同)(　　)
A． 12 g碳所具有的能量一定高于28 g一氧化碳所具有的能量
B． 28 g一氧化碳和16 g氧气所具有的总能量一定高于44 g二氧化碳所具有的总能量
C． 12 g铁和32 g氧气所具有的总能量一定高于44 g二氧化碳所具有的总能量
D． 将一定质量的碳燃烧，生成二氧化碳比生成一氧化碳时放出的热量多
9.键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量，现查得N≡N键能为945.6 kJ·mol－1、H—N键能为391 kJ·mol－1。已知氮气与氢气化合生成2 mol氨气时放出的能量为92.4 kJ。则H—H键的键能是(　　)
A． 45 kJ·mol－1 B． 436 kJ·mol－1 C． 1 308 kJ·mol－1 D． 135 kJ·mol－1
10.对于化学反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)来说，下列有关说法正确的是(　　)
A． 增加固体碳的物质的量，化学反应速率会加快
B． 升高温度，化学反应速率会加快
C． 升高温度，化学反应速率会变慢
D． 升高温度，固体碳能充分燃烧
11.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是(　　)
①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点　③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化处理　⑤将煤进行气化处理　⑥通入适当过量的空气
A． ①③④⑤ B． ②③⑤⑥ C． ③④⑤⑥ D． ①②③④
12.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O，其放电过程是原电池反应，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是(　　)
A． Ag B． Zn(OH)2 C． Ag2O D． Zn
13.恒温恒压条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若将2 mol氮气和3 mol氢气充入密闭容器中，反应达平衡时，氨气的体积分数为a。保持相同条件，在密闭容器中分别充入下列物质， 反应达平衡时，氨气的体积分数可能为a的是(　　)
A． 2 mol N2和6 mol H2 B． 1 mol N2和2 mol NH3
C． 1 mol N2、3 mol H2和2 mol NH3 D． 2 mol N2、3 mol H2和1 mol NH3
14.在恒温恒容的密闭容器中，加入1 mol N2和3 mol H2使其充分反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则该反应释放的热量为(　　)
A． 等于92.4 kJ B． 小于92.4 kJ C． 大于92.4 kJ D． 无法确定
15.依据氧化还原反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计的原电池如图所示。下列有关说法中错误的是(　　)

A． 电解质溶液Y是硫酸铜溶液
B． 电极X的材料是铜
C． 银电极为电池的正极，其电极反应为Ag＋＋e－===Ag
D． 外电路中的电子是从X电极流向银电极
二、填空题
16.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。请回答下列问题：
(1)高铁电池的负极材料是________。
(2)放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)已知负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，则正极反应为_________________________。
(4)放电时，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
17.阅读下面的叙述，回答有关问题。
“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。
(1)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础，目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是________。
A．石油 B．煤
C．天然气 D．生物质能
(2)下面有关“生物质能”的说法，不正确的是________。
A．利用生物质能就是间接利用太阳能
B．生物质能是可再生的能源
C．生物质能是解决农村能源的主要途径
D．生物质能的缺点是严重污染环境
(3)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关叙述中，错误的是________。
A．沼气是一种清洁的能源
B．使用沼气作能源可以保护森林
C．使用沼气给农民的生活带来了不便
D．使用沼气是对化学能的充分利用
18.写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学方程式。
(1)铜片、银片和硝酸银溶液组成的原电池
①负极反应式是__________________________________________________________________；
②正极反应式是__________________________________________________________________；
③总反应的化学方程式是__________________________________________________________。
(2)铁棒、石墨碳棒和稀硫酸组成的原电池
①负极反应式是__________________________________________________________________；
②正极反应式是__________________________________________________________________；
③总反应的化学方程式是__________________________________________________________。
19.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：

20.在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？
(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸________；
(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒________；
(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2________；
(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2后很快产生气体________；
(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体的速率有快有慢________；
(6)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L－1的盐酸和1 mol·L－1的盐酸中反应速率不同________；
(7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象____________；
(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体里，在正常体温(37 ℃)时，就可以被氧化，这是因为____________。
三、实验题
21.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白：
(1)实验原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)实验用品：电极(__________、__________)、稀硫酸、________、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。

(4)原电池设计及注意的问题：
①按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种能量；
②如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的________极，电极反应式为________________________________________________________________________，
发生了______反应；
③铜钉应该接电流表的__________极，电极反应式为____________________________，发生了________反应。
22.按照下图所示的操作步骤，完成Ba(OH)2·8H2O与氯化铵晶体反应的实验。

回答下列问题
(1)实验过程中观察到的现象是__________________________________________________。
(2)写出该反应的化学方程式____________________________________________________。
(3)该反应是放热反应还是吸热反应________。

四、计算题
23.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)鸠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________。
24.断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。
(1)1 mol氮气完全反应生成氨气时的能量变化是多少？
(2)1 mol氢气完全反应生成氨气时的能量变化是多少？ (不考虑可逆反应)


答案解析
1.【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。
2.【答案】C
【解析】化学反应中，温度越高，浓度越大，其反应速率越大。
3.【答案】D
【解析】吸热反应能使周围环境的温度降低，可用于致冷降温；利用吸热反应C＋CO2===2CO，在钢铁冶炼中可以获得更多的还原剂一氧化碳。
4.【答案】C
【解析】由电池总反应方程式可知：
氨气中氮元素的化合价升高，失去电子发生氧化反应，通入氨气的电极A为负极，负极反应式为8NH3－24e－＋24OH－===4N2＋24H2O；
二氧化氮中氮元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，通入二氧化氮的电极B为正极，正极反应式为6NO2＋24e－＋12H2O===3N2＋24OH－。
由正极反应式可知，4.48 L二氧化氮(物质的量为0.2 mol)被还原时，可转移电子0.8 mol。
该电池为碱性介质溶液，应选用阴离子交换膜。
5.【答案】B
【解析】根据图示及对光合作用的理解，太阳能最终转化为燃料燃烧所释放的热能。
6.【答案】C
【解析】构成原电池的条件为两极为活动性不同的金属(或金属与石墨)、电解质溶液、导线连接或直接接触、构成闭合回路。其中①②缺少另一电极材料；⑤中的酒精是非电解质；⑧没有构成闭合回路，故不能构成原电池。
7.【答案】C
【解析】此过程是把光能转化为化学能而储存起来，使用了氢能，就减少了化石燃料的使用，减少了二氧化碳的排放，有助于控制温室效应。
8.【答案】A
【解析】反应①是放热反应，反应物(12 g碳和16 g氧气)具有的总能量大于生成物(28 g一氧化碳)的总能量；
反应②是放热反应，反应物(28 g一氧化碳和16 g氧气)具有的总能量大于生成物(44 g二氧化碳)的总能量；
由①和②可知，反应C＋O2===CO2也是放热反应，反应物(12 g碳和32 g氧气)具有的总能量大于生成物(44 g一氧化碳)的总能量；
物质完全燃烧时放出的热量最多，即一定质量的碳燃烧，生成二氧化碳比生成一氧化碳时放出的热量多。
9.【答案】B
【解析】生成2 mol氨气时需要1 mol氮气与3 mol氢气反应，2 mol×3×391 kJ·mol－1—(1 mol×945.6 kJ·mol－1＋3 mol×akJ·mol－1)＝92.4 kJ
解得a＝436 kJ·mol－1。
10.【答案】B
【解析】增加固体碳的物质的量，不会加快化学反应速率；温度升高化学反应速率加快；氧气足量时，固体碳充分燃烧生成二氧化碳；氧气不足量时，固体碳燃烧不完全有一氧化碳生成。
11.【答案】C
【解析】提高燃料燃烧效率的常用方法有增大燃料与空气的接触面积、通入适当过量的空气。
12.【答案】D
【解析】由银锌电池放电反应方程式可知，锌的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，锌为负极。
13.【答案】B
【解析】化学平衡状态的建立，与反应途径无关，从正反应或逆反应开始，都可建立平衡状态。可假设完全反应，按化学计量数将各选项给定的物质都转化为氮气和氢气，若二者的物质的量之比与原来的物质的量之比相同(2∶3)时，它们在恒温恒压条件下的平衡状态相同，氨气的体积分数相同。
14.【答案】B
【解析】根据合成氨的热化学方程式知，每消耗1 mol N2反应释放92.4 kJ的热量，而该反应为可逆反应，不能进行到底，故1 mol N2和3 mol H2使其充分反应所释放的热量要小于92.4 kJ。
15.【答案】A
【解析】由电池反应方程式可知，铜的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铜作负极，银作正极，硝酸银溶液为电解质溶液。该电池工作时，外电路中电子是从X电极(负极)流向银电极(正极)。
16.【答案】(1) Zn(锌)　(2)还原　(3)FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－　(4)正
【解析】由总反应式中元素化合价的变化可确定：锌为负极(价升高)；
已知负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，
总反应式与负极反应式相减可得正极反应式：FeO＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－。
17.【答案】(1)D　(2)D　(3)C
【解析】石油、煤和天然气化石能源，是不可再生能源；生物质能不属于化石能源。
18.【答案】(1)①Cu－2e－===Cu2＋　②Ag＋＋e－===Ag　③Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2
(2)①Fe－2e－===Fe2＋　②2H＋＋2e－===H2↑　③Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
【解析】(1) 根据两极金属相对活动性可确定铜为负极，银为正极；
负极金属本身失去电子，发生氧化反应：Cu－2e－===Cu2＋；
溶液中的阳离子在正极上得电子，发生还原反应：Ag＋＋e－===Ag；
总反应的化学方程式是Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2。
(2) 根据两极金属相对活动性可确定铁为负极，石墨为正极；
负极金属本身失去电子，发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋；
溶液中的阳离子在正极上得电子，发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑。
总反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。
19.【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。
20.【答案】(1)光照　(2)反应物的接触面积　 (3)反应物的接触面积　(4)催化剂　 (5)反应物本身的性质　(6)反应物的浓度　(7)反应温度　(8)催化剂
【解析】决定反应速率的因素是内因：反应物的性质，而影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。
21.【答案】(2)铁钉或铁条　铜钉(其他导电的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确)　　烧杯　导线
(4)①电能　电能　　②负　Fe－2e－===Fe2＋　氧化
③正　2H＋＋2e－===H2↑　还原
【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属材料作正极，发生还原反应。电流表正极应接原电池正极，电流表负极应接原电池负极。
22.【答案】(1)有刺激性气味气体产生，用手摸烧杯底部有冰凉感觉， 用手拿起烧杯，玻璃片粘结到烧杯的底部 ，烧杯内反应物成糊状
(2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=== BaCl2＋ 2NH3↑ ＋10H2O
(3)吸热反应
【解析】该实验中的氢氧化钡与氯化铵都为固体，二者混合时要用玻璃棒迅速搅拌，使其充分接触发生反应
Ba(OH)2·8H2O＋ 2NH4Cl=== BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，该反应为复分解反应。
反应过程中有刺激性气味的氨气放出；由于该反应为吸热反应，玻璃片温度降低，使玻璃片上的水结冰与烧杯黏结；烧杯内的混合物因有水生成且在玻璃棒的搅拌下而呈糊状。
23.【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%。
24.【答案】(1)放出92 kJ能量　(2)放出30.67 kJ能量
【解析】(1)1 mol氮气能与3 mol氢气反应生成2 mol氨气，反应物化学键断裂吸收的总能量＝1 mol×946 kJ·mol－1＋3 mol×436 kJ·mol－1＝2 254 kJ，
生成物化学键形成放出的总能量＝2 mol×3×391 kJ·mol－1＝2 346 kJ，该反应放出的能量＝2 346 kJ—2 254 kJ===92 kJ。
(2)1 mol氢气能与mol氮气反应生成mol氨气，
反应物化学键断裂吸收的总能量＝mol×946 kJ·mol－1＋1 mol×436 kJ·mol－1≈751.33 kJ，
生成物化学键形成放出的总能量＝mol×3×391 kJ·mol－1＝782 kJ，
该反应放出的能量＝782 kJ－751.33 kJ＝30.67 kJ。