第2章 化学键 化学反应与能量 检测题（含解析）

第二章检测题
(时间：90分钟　分值：100分)
一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题仅有一个选项符合题意)
1．一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是(　　)
A．浓硫酸与水　　　 B．生石灰与水
C．熟石灰与水 D．氯化钠与水
解析：浓硫酸溶于水虽然放热，但浓硫酸是液体，又具有强烈的腐蚀性，不适宜给食品加热；而相同质量的生石灰和熟石灰分别溶于水，前者放出的热量比后者多，氯化钠溶于水能量变化不明显。
答案：B
2．人造卫星常用的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O　
Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，据此判断氧化银是(　　)
A．负极，被氧化 B．正极，被还原
C．负极，被还原 D．正极，被氧化
解析：原电池就是把氧化还原反应拆分成氧化反应和还原反应两部分，分别在两个电极上发生，使电子经外电路移动，从而产生电流。
答案：B
3．下列关于能量转换的认识中不正确的是(　　)
A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能
B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能
C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能
D．信号弹爆炸时，镁燃烧产生的能量全部转化为光能
解析：镁燃烧时，一定放热，一部分化学能转化为热能。
答案：D
4．甲、乙两容器都在进行A―→B＋C的反应，甲容器内每分钟减少了4 mol A，乙容器内每分钟减少了2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要(　　)
A．快 B．慢 C．相等 D．无法判断
解析：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量来表示，由于题中缺少甲、乙两容器的相对体积大小，故无法确定两容器内反应速率的快慢。
答案：D
5．在恒温、恒容的容器中进行反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若氮气浓度由0.1 mol·L－1降到0.06 mol·L－1需2 s，那么由0.06 mol·L－1降到0.024 mol·L－1需要的反应时间为(　　)
A．等于1.8 s B．等于1.2 s
C．大于1.8 s D．小于1.8 s
解析：氮气浓度降低0.1 mol·L－1－0.06 mol·L－1＝0.04 mol·L－1需要2 s，若化学反应速率相等，则浓度降低0.06 mol·L－1－0.024 mol·L－1＝0.036 mol·L－1需要时间为0.036 mol·L－1×2 s÷0.04 mol·L－1＝1.8 s，但由于随着反应的进行，反应物的浓度不断减小，反应速率减小，故所用时间增长。
答案：C
6．(2017·江苏卷)下列有关化学用语表示正确的是(　　)
A．质量数为31的磷原子：P
B．氟原子的结构示意图：?
C．CaCl2的电子式：
D．明矾的化学式：Al2(SO4)3
解析：P的质子数是15，A正确；F原子的电子数为9，B错误；离子化合物中阴、阳离子间隔排列，其电子式中离子分开写，不能合并，C错误；明矾是十二水合硫酸铝钾，D错误。
答案：A
7．可逆反应2NO22NO＋O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(　　)
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
A．①④ B．②③
C．①③④ D．①②③④
解析：①表示v(正)＝v(逆)，正确。②不能表示v(正)＝v(逆)，不正确。③只要发生反应，v(NO2)∶v(NO)∶v(O2)＝2∶2∶1恒成立，错误。④混合气体颜色不变，说明各物质浓度不变，正确。
答案：A
8.“绿色化学实验”进课堂。钠与氯气反应的装置可作如右图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可观察到钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是(　　)

A．反应生成的大量白烟属于胶体
B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
C．钠着火燃烧产生苍白色火焰
D．钠与氯气反应的反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
解析：烟、云雾属于胶体，A项正确。2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，可吸收Cl2，反应2Na＋Cl2===2NaCl是放热反应，D项正确。
答案：C
9．对于反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，下列为4种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最快的是(　　)
A．v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1
B．v(O2)＝14 mol·L－1·min－1
C．v(H2O)＝0.25 mol·L－1·s－1
D．v(NO)＝9 mol·L－1·min－1
解析：首先，统一单位，A项v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1＝12 mol·L－1·min－1，C项v(H2O)＝0.25 mol·L－1·s－1＝15 mol·
L－1·min－1；其次，物质的化学反应速率与其化学计量数之比越大，则该物质表示的化学反应速率就越大，A、B、C、D四个选项中该比值分别是12÷4＝3，14÷5＝2.8，15÷6＝2.5，9÷4＝2.25，故选A。
答案：A
10.某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是(　　)

A．两步反应均为吸热反应
B．三种化合物中C最稳定
C．A与C的能量差为E4
D．AB反应，反应条件一定要加热
解析：根据反应能量曲线图可知，能量大小为B>A>C，故两步反应分别为吸热反应、放热反应，其中A、C的能量差为ΔH，C的能量最低，C最稳定，A、C错误，B正确；吸热反应不一定需要加热，D错误。
答案：B
11．将金属A和金属B分别放入稀硫酸中有氢气生成。若把金属A和金属B相连后投入稀硫酸中发现A被腐蚀，B未被腐蚀，关于A、B的叙述正确的是(　　)
A．金属活动性：A>B
B．还原性：B>A
C．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应
D．金属A的表面有气泡产生，金属B表面无明显现象
解析：由于当金属A、B和稀硫酸形成原电池时A被腐蚀，说明A做原电池的负极，活泼性强于B，故A的还原性也强；A做原电池的负极，失电子，被氧化，发生氧化反应，金属B做原电池的正极，溶液中的H＋在正极得电子生成H2，放出气泡。金属B并未发生反应。
答案：A
12．把下列4种X的溶液，分别加入盛有10 mL 2 mol·L－1的盐酸的烧杯中，并均加水稀释至50 mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是(　　)
A．20 mL，2 mol·L－1 B．20 mL，3 mol·L－1
C．10 mL，5 mol·L－1 D．10 mL，3 mol·L－1
解析：据条件可知，加入的X溶液中X的物质的量越多，当“稀释至50 mL”时其物质的量浓度就越大，故选B。
答案：B
13．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小的排列顺序正确的是(　　)
甲：500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2反应
乙：500 ℃，V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应
丙：450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2反应
丁：500 ℃，8 mol SO2和5 mol O2反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲
解析：温度高，浓度大，且使用催化剂，反应速率最快，乙最快，其次是甲，最慢的是丙。
答案：C
14． Mg?AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是(　　)
A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋
B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag
C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
解析：根据题意，电池总反应式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag，正极反应式为2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag，负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，所以电池放电时Cl－由正极向负极迁移，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D项正确。
答案：B
15．图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(　　)

A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋)
C．c(H＋) D．c(SO)
解析：该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。A.在正极，溶液中的H＋获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；B.由于Zn是负极，不断发生反应Zn－2e－＝Zn2＋，所以溶液中c(Zn2＋)增大，错误；C.由于反应不断消耗H＋，所以溶液的c(H＋)逐渐降低，正确；D.SO不参加反应，其浓度不变，错误。
答案：C
二、非选择题(本题包括5个小题，共55分)
16．(12分)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：
H2(g)＋I2(g)===2HI(g)。
(1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率________(填“加快”“减慢”或“不变”，下同)。
(2)保持容器容积不变，向其中充入1 mol N2(g)(N2不参加反应)，反应速率________。
(3)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol N2(g)(N2不参加反应)，反应速率________。
(4)保持容器内气体压强不变，向其中充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，反应速率________。
解析：(1)在容器容积不变时，充入1 mol H2即c(H2)增大，化学反应速率加快；(2)保持容器容积不变，充入N2(不参加反应的气体)，各成分浓度未变，则反应速率不变；(3)保持容器压强不变，充入N2，体积增大，各成分浓度减小，则反应速率减慢；(4)保持容器内气体压强不变，保持充入H2(g)、I2(g)各1 mol，体积增大，压强未变，浓度也不变，则速率不变。
答案：(1)加快　(2)不变　(3)减慢　(4)不变
17．(10分)电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)利用电池可将________能转化为________能。
(2)下列电池中，不易造成环境污染的是(　　)
A．锂离子电池 B．锌锰电池
C．镍镉电池 D．氢氧燃料电池
(3)已知甲醇燃料电池每生成1 mol的液态水放出286 kJ的热量，又知该电池每发1 kW·h电能生成360 g水，则该电池的能量转化率为______________(1 kW·h＝3.6×106 J)。
解析：(1)原电池是将化学能转化成电能的装置。(2)氢氧燃料电池工作时的产物是水，不会造成环境污染，故氢氧燃料电池又称为绿色电池。(3)生成360 g液态水放出的热量为×286 kJ·mol－1＝5 720 kJ，电池的能量转化率为×100%≈62.9%。
答案：(1)化学　电　(2)D　(3)62.9%
18．(12分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，500 K，30 MPa下n(NH3)、n(H2)和n(N2)随时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题：
(1)上图中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)关于t2时刻的说法正确的是________(填序号)。
A．t2时该反应达到平衡状态
B．t2时Ⅱ和Ⅲ代表的物质反应速率相同
C．t2时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为3∶1∶2
D．t2时氨气与氢气的物质的量相同
(3)对于Ⅱ所代表的物质，其逆反应速率最大的点是____(填“c”“d”或“g”)；对于Ⅰ所代表的物质，其正反应速率最小的点是____(填“a”“e”或“f”)。
(4)其他条件不变，只改变温度，在改变的这个温度下反应至t3时刻，此时n(H2)比图像中的值大，那么该温度最可能是________。
A．673 K B．273 K C．373 K D．1 073 K
解析：(1)由题中图像中三条曲线的变化规律可知：Ⅰ和Ⅲ随着反应时间的进行，物质的量逐渐减小，且Ⅲ的变化最大，所以Ⅲ曲线代表的是氢气。(2)从题中图像可以看出，t2时刻并没有达到化学平衡状态，只是Ⅱ和Ⅲ代表的物质的物质的量相等(即氨气和氢气的物质的量相等)；一个可逆反应在任何时刻，其不同物质代表的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，C、D正确。(3)可逆反应在开始时正反应速率最大，随着反应物浓度的降低，正反应速率逐渐降低，而逆反应速率正好相反，随着反应的进行，逆反应速率增大，直至正、逆反应速率相等，故对于Ⅱ所代表的物质，g点逆反应速率最大，对于Ⅰ所代表的物质，f点正反应速率最小。(4)改变温度，反应至t3时刻，即达到化学平衡，混合体系中氢气的物质的量比500 K时大，因为合成氨的反应是一个放热反应，所以温度越高，氢气的转化率越低，则混合体系中氢气的物质的量越多，但因为工业合成氨考虑到催化剂的使用，温度不能太高，故应是673 K。
答案：(1)Ⅲ　(2)C、D　(3)g　f　(4)A
19．(12分)如图是实验室制取Cl2并以Cl2为原料进行特定反应的实验：

(1)A为氯气发生装置，写出发生反应的化学方程式：
_____________________________________________________。
(2)实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开弹簧夹K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C瓶后进入D，D装置内盛有碳粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(气)，请写出D装置中发生反应的化学方程式：_______________________________
________________________________________。
(3)E处石蕊溶液的现象是_______________________________。
(4)若将E处溶液改为石灰水，则E处的现象是______________(填字母)。
A．有白色沉淀生成
B．无白色沉淀生成
C．先生成白色沉淀，然后沉淀消失
解析：A装置是利用固＋液气来制备Cl2化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，在B装置中除HCl气体，进入D的气体为湿润的Cl2。在D中发生2Cl2＋2H2O＋C4HCl＋CO2，HCl、CO2和过量的Cl2通入E中，石蕊先变红后退色。若改为石灰水，CO2在酸性条件下，不与其反应。
答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　(2)2Cl2＋C＋2H2O4HCl＋CO2　(3)石蕊试液先变红色，后变无色　(4)B
20．(9分)电子表和电子计算器的电源用的是像小纽扣的微型银?锌原电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解液为KOH溶液。工作时原电池的总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，根据上述反应判断：
(1)原电池的正极是________。
(2)工作时原电池的两极反应：
①负极：____________________________________________。
②正极：____________________________________________。
(3)工作时原电池负极的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)
解析：(1)作为氧化剂的是电池的正极，由总反应知Ag2O为氧化剂，故正极是Ag2O。(2)负极发生氧化反应，即Zn在碱性条件下失电子，生成Zn(OH)2；正极发生还原反应，水作为反应物之一，产物既有Ag也有OH－。(3)由电极反应式可知，负极消耗OH－，而正极生成OH－，故负极pH减小。
答案：(1)Ag2O
(2)①Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2　
②Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－　(3)减小




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