人教版高中化学必修2第2章 化学反应与能量 单元测试

第2章 化学反应与能量 单元测试
一、选择题(每小题3分，共48分)
1.“能源分类相关图”如图所示，下列选项中全部符合图中阴影部分的能源是(　　)

A． 煤炭、石油、潮汐能
B． 水能、生物质能、天然气
C． 太阳能、风能、沼气
D． 地热能、海洋能、核能
2．“立刻凉”饮料在饮用时将饮料罐隔离层中的固体化学物质和水混合后摇动即会对饮料起到冷却作用。该化学物质可能是（ ）
A．NaCl B．CaO C．NH4NO3 D．NaOH
3．已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2均为正值）：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1 ①； H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)+Q2 ② 有关上述反应的叙述错误的是（　　）
A．Ql＞Q2
B．反应物总能量均高于生成物总能量
C．1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量
D．反应①生成2 molHCl(l)时放出Q1热量
4.下列说法中不正确的是(　　)
A． 一定条件下，可逆反应达到的平衡状态就是该反应的限度
B． 可逆反应达到平衡状态时，其正反应速率和逆反应速率相等
C． 通过控制反应条件，使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3
D． 化学反应的限度可以通过改变条件来改变
5．在2 L密闭容器中，在一定条件下发生A(g)＋3B(g)2C(g)，在10 s内反应物A的浓度由1 mol/L降到0.6 mol/L，则v(C)为(　　)
A．0.04 mol/(L·s)　　 B．0.08 mol/(L·s) C．0.4 mol/(L·s) D．0.8 mol/(L·s)
6.将5.6 g铁粉投入足量的100 mL 2 mol·L－1稀硫酸中，2 min时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是(　　)
A． 铁的反应速率＝0.5 mol·L－1·min－1
B． 硫酸的反应速率＝0.25 mol·L－1·min－1
C． 硫酸亚铁的生成速率＝0.5 mol·L－1·min－1
D． 氢气的反应速率＝0.5 mol·L－1·min－1
7．在密闭容器中进行X2(g)＋2Y2(g)Z(g)的反应，X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.3 mol/L，当反应达到其最大限度(即化学平衡状态)时，各物质的浓度有可能的是(　　)
A．c(Z)＝0.45 mol/L B．c(X2)＝0.3 mol/L　c(Z)＝0.1 mol/L
C．c(X2)＝0.5 mol/L D．c(Y2)＝0.5 mol/L
8．把100 mL 2 mol·L－1的H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率而不影响生成H2的总量，可在反应物中加入适量的(　　)
A．硫酸铜溶液　　　　　 B．硝酸钠溶液
C．醋酸钠溶液 D．氢氧化钠溶液
9．在一定温度下的恒容密闭容器中加入一定量的氨基甲酸铵(NH2COONH4)，其分解反应如下：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。不能判断该分解反应已经达到化学平衡的是(　　)
A．v正(NH3)＝2v逆(CO2) B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变
10．甲：在试管中加入1 g粉末状大理石，加入4 mol·L－l盐酸20 mL(过量)；乙：在试管中加入2 g颗粒状大理石，加入4 mol·L－1盐酸20 mL(过量)；下列CO2生成体积(折算成标准状况)V (CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是(　　)

11．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一个容器可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)
①增加C的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
12..对于密闭容器中的反应2SO3(g)O2(g)＋2SO2(g)，在一定条件下n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A． 点c处反应达到平衡
B． 点b的正反应速率比点a的大
C． 点c的逆反应速率比点e的大
D． 点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(SO2)一样大
13．按如图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示(　　)

①c(Ag＋)　②c(NO3－)　③a棒的质量　④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A．①③ B．②④ C．①③⑤ D．②④⑥
14.如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)(　　)

A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
15.近年来，科学家新研制的一种酸性乙醇电池(用磺酸类质子作溶剂)，比甲醇电池效率高出32倍，电池反应式为C2H5OH＋3O2=== 2CO2＋3H2O，电池构造如下图所示：

下列关于该电池的说法不正确的是(　　)
A． 通入乙醇的一极为负极
B． 正极反应式为4H＋＋ O2＋4e－===2H2O
C． 负极反应式为C2H5OH －12e－＋3H2O===2CO2＋12H＋
D． 随着反应的进行，溶液的酸性保持不变
16.获得“863”计划和中科院“百人计划” 支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解质为AlI3溶液，相关论文发表在J.Am.Chem.Soc.(128，8720－8721，2006)上，已知电池总反应式为2Al＋3I2===2AlI3。下列说法不正确的是 (　　)
A．该电池负极的电极反应为：Al－3e－===Al3＋
B．电池工作时，溶液中铝离子向正极移动
C．消耗相同质量金属时，用锂作负极产生电子的物质的量比用铝时多
D．该电池可能是一种可充电的二次电池
二、非选择题（共52分）
17．(6分)在1×105 Pa、298 K时，将1 mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ·mol－1)。下面是一些共价键的键能(已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)：
共价键 H—H N≡N N—H
键能(kJ·mol－1) 436 945 391
(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在298 K时，取1 mol N2和3 mol H2放入一密闭容器中，加入催化剂进行反应。理论上完全反应放出或吸收的热量为Q1，则Q1为________。
(3)实际生产中，放出或吸收的热量为Q2，Q1与Q2的大小关系为________。
A．Q1>Q2　　　B．Q118.（6分）有效除去大气中的SO2和氮氧化物，是打赢蓝天保卫战的重中之重。某温度下，N2O5 气体在一体积固定的容器中发生如下反应：2N2O5(g) = 4NO2(g)＋O2(g)（慢反应） △H＜0，2NO2(g) N2O4(g)（快反应）△H＜0，体系的总压强p总和pO2 随时间的变化如下图所示：

①上图中表示O2压强变化的曲线是_________（填“甲”或“乙”）。
②已知N2O5 分解的反应速率υ＝0.12pN2O5(kPa?h－1)，t＝10h时，pN2O5＝___kPa，υ＝_________kPa?h－1（结果保留两位小数，下同）。
19.（14分）Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为________，发生的电极反应式是____________________________
__________________________________________________________________________。
(2)电池正极发生的电极反应式是______________________________________________。
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用氢氧化钠溶液吸收SOCl2，有亚硫酸钠和氯化钠生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是________________________________________________，
反应的化学方程式是_____________________________________________________________。
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是
________________________________________________________________________。
20.（14分）H2O2不稳定、易分解，Fe3＋、Cu2＋等对其分解起催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种实验装置。
丙
(1)若利用图甲装置，可通过观察 现象，从而定性比较得出结论。
(2)有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是 。
写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式： 。
(3)若利用乙实验可进行定量分析，图乙中仪器A的名称为，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是 。
(4)将0.1 mol MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示，解释反应速率变化的原因： 。
H2O2初始物质的量浓度为 (保留两位小数)。
21（10分）.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________。



答案解析：
1.【答案】C
【解析】A项，水的电离是吸热过程，故A正确；B项，所有的中和反应都是放热过程，故B正确；C项，电解时将电能转化为化学能，故C错误；D项，固体NH4NO3溶于水是吸热过程，溶液温度降低，故D正确，故选C。
2.【答案】：C
3.【答案】：D
4.【答案】C
【解析】可逆反应达到平衡状态时，正反应和逆反应速率相等，反应物的转化率最大，即为该反应达到的限度；二氧化硫转化为三氧化硫的反应是可逆反应，无论怎样控制条件，反应物的转化率不可能达到100%，即2 mol 二氧化硫与1 mol 氧气反应不会生成2 mol三氧化硫；化学反应的限度可通过改变条件，如温度、压强等来改变。
5.答案　B
解析　根据物质的浓度变化之比等于化学计量数之比，10 s内反应物A的浓度由1 mol/L降到0.6 mol/L，A反应掉0.4 mol/L，则C生成0.8 mol/L，v(C)＝0.8 mol/L÷10 s＝0.08 mol/(L·s)，选B项。
6.【答案】C
【解析】根据反应速率计算公式，需要计算2 min时间内各物质浓度的变化量。在反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑中，溶液中溶质浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6 g Fe的物质的量＝0.1 mol。参加反应的H2SO4的物质的量＝生成FeSO4的物质的量＝0.1 mol。H2SO4的消耗速率＝FeSO4的生成速率＝＝0.5 mol·L－1·min－1。
7.考查内容　考查可逆反应的有关计算
答案：D
解析　A项，如果c(Z)＝0.45 mol/L，则相应消耗0.3 mol/L的Y2，但Y2的起始浓度是0.3 mol/L，反应是可逆反应，反应物不能完全转化，A项错误；B项，如果c(X2)＝0.3 mol/L，则相应消耗0.1 mol/L的Z，则剩余Z是0.2 mol/L，B项错误；C项，如果c(X2)＝0.5 mol/L，则需要消耗0.3 mol/L Z，反应是可逆反应，则Z的浓度不可能为0，C项错误；D项，如果c(Y2)＝0.5 mol/L，则需要消耗0.1 mol/L Z，剩余0.2 mol/L Z，所以D项正确，故选D项。
8.【答案】：C
解析：A项，Zn置换出Cu，形成Zn?Cu原电池，加快反应速率；B项，加入NaNO3，HNO3与Zn反应生成NO；C项，H＋＋CH3COO－CH3COOH，使溶液中c(H＋)减小，故反应速率减小，而n(H＋)不变，则生成H2总量不变；D项，消耗H＋，生成H2总量减小。
9.【答案】　D
解析　根据反应可得出v正(NH3)＝2v正(CO2)，故当v正(NH3)＝2v逆(CO2)时反应达平衡状态，能判断该分解反应已经达到化学平衡，A项错误；随着反应的进行，体系压强逐渐增大，容器内压强保持不变说明达平衡状态，能判断该分解反应已经达到化学平衡，B项错误；当体系达平衡状态时，混合气体的总质量不变，而容器的体积不变，密闭容器中混合气体的密度不变，说明达平衡状态，能判断该分解反应已经达到化学平衡，C项错误；氨气与二氧化碳比例为2∶1不会随反应方向变化而变化，与平衡无关，不能判断该分解反应已经达到化学平衡，D项正确。故选D项。
10.【答案】　D
[解析]　甲、乙试管中大理石的状态和质量不同，甲中1 g粉末状的大理石，乙中2 g颗粒状的大理石，产生气体的速率甲比乙快，产生气体的量乙是甲的2倍，因此甲曲线比乙曲线斜率大，乙曲线比甲曲线气体体积大，甲比乙先反应完，分析比较可知D项正确。
11.【答案】　C
[解析]　增大固体的量、恒容时充入不参与反应的气体对反应速率无影响。
12.【答案】D
【解析】随着反应的进行，反应物的浓度不断减小，正反应速率不断减小，而生成物的浓度不断增大，逆反应速率不断增大，最后正逆反应速率相等，反应达到平衡，各物质浓度不再变化，D项正确；c点时n(SO3)和n(O2)相等，但反应未达平衡，逆反应速率还在继续增大，A、C项错误；a点的正反应速率大于b点的正反应速率，B项错误。
13.【答案】　C
解析　根据实验装置可知，a棒为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，即a棒质量减轻；b棒为正极，电极反应为2Ag＋＋2e－===2Ag，即b棒质量增加，溶液中c(Ag＋)减小；电池总反应为Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，引起溶液的质量减轻，故随流入正极的电子物质的量增加而减小的物理量有①③⑤。
14.【答案】　D
[解析]　加入CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2＋在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加。
15.【答案】D
【解析】由乙醇电池的总反应式可知：
①乙醇中碳元素的化合价升高，失去电子发生氧化反应，通入乙醇的一极为负极，通入氧气的一极为正极，正极反应式为4H＋＋ O2＋4e－===2H2O。
②1 mol乙醇被氧化时可转移12 mol电子，正极反应式两边同乘以2，使正极与负极得失电子数目相等，将电池的总反应式与正极反应式相减，得到其负极反应式为
C2H5OH －12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋。
③反应过程中有水生成，溶液的酸性减弱。
16. 【答案】D
解析　A项，因Al元素的化合价升高，则电池负极的电极反应为Al－3e－===Al3＋，故A项正确；B项，原电池中阳离子向正极移动，则电池工作时，溶液中的铝离子向正极移动，故B项正确；C项，因Al的摩尔质量为27 g/mol，由×失去的电子数可知，消耗相同质量金属时，用锂做负极时，产生电子的物质的量比铝多，故C项正确；D项，该反应的逆过程不能发生，所以该电池为一次电池，故D项错误；故选D项。
17.【答案】　(1)放热　(2)93 kJ　(3)A
[解析]　工业合成氨的化学方程式：N2＋3H22NH3，断开1 mol N2中的化学键需吸收945 kJ的能量，断开3 mol H2中的化学键需吸收436 kJ·mol－1×3 mol＝1308 kJ的能量，形成2 mol NH3中的化学键需放出391 kJ·mol－1×2 mol×3＝2346 kJ的能量，则1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3放出能量2346 kJ－945 kJ－1308 kJ＝93 kJ。由于该反应为可逆反应，不能进行到底，故实际放出的能量Q2比理论值Q1要小。
18.【答案】乙 28.2 3.38
19.【答案】(1)锂(Li)　Li－e－===Li＋
(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑
(3)出现白雾，有刺激性气味的气体生成　 SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑
(4)构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应
【解析】由该电池总反应方程式可知，锂的化合价升高，失去电子发生氧化反应，锂为负极，其电极反应式为Li－e－===Li＋。该电池总反应方程式与其负极反应式相减，可得其正极反应式2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。
用氢氧化钠溶液吸收SOCl2，生成亚硫酸钠和氯化钠，若用水吸收时其产物应为二氧化硫和氯化氢，现象是出现白雾和有刺激性气味的气体生成。
20.【答案】(1)产生气泡的快慢　(2)可以消除阴离子不同对实验的干扰　2H2O22H2O＋O2↑　(3)分液漏斗　产生40 mL气体所需的时间　(4)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小　0.11 mol·L－1
【解析】(1)通过观察产生气泡的快慢即可比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果(保持其他条件相同，只改变催化剂)。(2)氯离子中氯为－1价，有还原性，H2O2有氧化性，故Cl－和H2O2可发生氧化还原反应，应排除Cl－的干扰，选择硫酸铁更为合理。(3)通过计算分别用Fe3＋、Cu2＋催化时生成O2的速率，来定量比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，因此还需要测量的数据是产生40 mL气体所需要的时间。(4)由于随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率减慢，最终生成氧气的体积是60 mL，即0.002 7 mol。根据2H2O2～O2，c(H2O2)＝0.005 4 mol÷0.05 L≈0.11 mol·L－1。
21.【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%。