2020-2021学年度第二学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册第二章第二节化学反应与能量转化巩固练习
第I卷（选择题）
一、单选题
1．某反应由两步反应A?B?C构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确是
A．两步反应均为吸热反应
B．三种化合物中C最稳定
C．整个反应
△H=E4-E1
D．A?B反应，反应条件一定要加热
2．下列说法正确的是(
)
A．干冰蒸发需要吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热反应
B．木炭常温下不燃烧，加热才能燃烧，说明木炭燃烧是吸热反应
C．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量无关
D．反应物和生成物所具有的能量差决定了反应是放热还是吸热
3．下列反应中属于吸热反应的是(
)
A．盐酸与氢氧化钠溶液的反应
B．金属镁和盐酸的反应
C．石灰石在高温下分解的反应
D．乙醇在空气中燃烧的反应
4．已知：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH=xkJ·mol-1，此反应在不同条件下的能量变化如图所示。下列说法中正确的是
A．反应的
ΔH＜0
B．过程
a使用了催化剂
C．使用催化剂可以提高
SO2的平衡转化率
D．过程
b
发生两步反应，第一步为放热反应
5．下列图示变化为吸热反应的是(
)
A．
B．
C．
D．
6．下列说法不正确的是
A．化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的
B．化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律
C．化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现
D．原电池是将电能转化为化学能的装置，电解池是将化学能转化为电能的装置
7．人类生存离不开能量。下列反应不能释放能量的是
A．甲醇燃烧
B．石灰石制生石灰
C．盐酸和氢氧化钠反应
D．钠溶于水
8．含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上，常采用碱性氯化法(Cl2过量)来处理高浓度氰化物污水，将废水中的有害物质转化为无毒物质，发生的总反应为(未配平)。下列说法正确的是(
)
A．还原性：Cl2＞N2
B．氧化剂、还原剂的物质的量之比为5：2
C．该反应中，每生成1molCO2，转移2mol电子
D．若将该反应设计成原电池，则CO2在正极区生成
9．反应2H2O2(l)?2H2O(l)+O2(g)能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．因为是分解反应，所以该反应吸热
B．由途径a变成b改变了反应的热效应
C．1
mol
H2O2(l)的能量高于1
mol
H2O(l)的能量
D．该反应说明H2O2(l)比H2O(l)稳定
10．已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化曲线如图所示，下列叙述正确的是
A．该反应需要在加热条件下进行
B．每生成
2
mol
AB(g)时吸收b
kJ
能量
C．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D．断裂
1
mol
A—A
键和
1
mol
B—B
键时放出
a
kJ
能量
11．如图表示使用不同催化剂(和)时催化转化为过程中的能量变化。下列说法错误的是(
)
(注：其中吸附在催化剂表面的物种用“·
”表示)
A．在催化剂催化过程中，·是最稳定的中间产物
B．·转化为的过程吸热
C．吸附在表面的同种中间产物的能量高于吸附在表面的
D．其他条件相同时，分别使用、两种催化剂，转化为，其转化率相同
12．碳燃烧的过程如图所示，下列说法正确的是
A．2C
(s)
+
O2
(g)
→
2CO(g)
+
221.0kJ
B．CO2(g)
→
C(s)
+
O2
(g)
+
393.5
kJ
C．1mol
C
(s)与
0.5mol
O2
(g)的总能量小于
1mol
CO(g)的能量
D．等量的碳燃烧C
(s)→CO2
(g)过程比C
(s)→CO(g)→CO2
(g)过程释放的能量多
13．NF3是生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂。以下是几种化学键的键能(kJ·mol－1)：N≡N(941.6)、F—F(154.8)、N—F(283.0)、N—H(391.0)。下列说法中正确的是
A．热稳定性：NF3(g)＞NH3(g)
B．其它条件相同时，使用催化剂会使反应N2(g)＋3F2(g)＝
2NF3(g)的△H减小
C．生成NF3(g)的热化学方程式为：N2(g)＋3F2(g)＝2NF3(g)ΔH＝－292kJ·mol－1
D．NF3常温下呈液态的原因是N—F键的键能较大
14．M、R均为主族元素，已知M的一个原子失去2个电子、R的一个原子得到1个电子后分别形成稀有气体元素原子的电子层结构。下列关于M与R形成的化合物的叙述正确的是(
)
A．M与R可形成MR2型离子化合物
B．在MR2中，M的离子半径比R的离子半径大
C．形成的两种离子分别是M+和R2-
D．MR2的电子式为
第II卷（非选择题）
二、工业流程题
15．Pd/Al2O3是常见的催化剂。一种从废Pd/Al2O3纳米催化剂(主要成分及含量：Pd
0.3%，γ-
Al2O392.8%，其他杂质6.9%)中回收金属Pd的工艺如图所示：
已知：γ-Al2O2能与酸反应，α-Al2O3不与酸反应。回答下列问题：
(1)“预处理”时，γ-
Al2O3，经焙烧转化为α-
Al2O3，该操作的主要目的是______。
(2)“酸浸”时，Pd转化为PdCl，反应的离子方程式为______。
(3)“除杂”步骤中所用到的操作名称为______。
(4)“粗Pd”溶解时，可用稀HNO，替代NaClO3，但缺点是______；两者相比，______(填化学式)的氧化效率更高(氧化效率以单位质量得到的电子数表示)。
(5)Pd也是优良的储氢金属，其储氢原理为2Pd(s)+xH2(g)=2PdHx(s)，其中x的最大值为0.8。已知：Pd的密度为12g·cm-3，则1cm3Pd能够储存标准状况下H2的最大体积为______L(计算结果保留整数)。
(6)Pd/
Al2O3催化H2还原CO2的机理示意图如图。下列说法正确的是______。
A．H-H的断裂放出能量
B．①→②，CO2发生加成反应
C．生成CH4总反应的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O
16．常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)填充物用60℃温水溶解，目的是____。
(2)操作A的名称为____。
(3)铜帽溶解时加入H2O2溶液的目___(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后，可采用___方法除去溶液中过量的H2O2溶液。
(4)滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnOOH+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+6H2O+4CO2↑
①当1molMnO2参加反应时，共有___mol电子发生转移。
②MnOOH与浓盐酸在加热条件下也可反应，写出反应的化学方程式：___。
三、原理综合题
17．能源、资源、环境等问题是当前人类社会面临的重大课题。回答下列问题：
（1）直接利用物质燃烧提供热能在当今社会仍然占很大比重，但存在利用率低的问题。CH4、CO、CH3OH都是重要的能源物质，等质量的上述物质充分燃烧，消耗O2最多的是_______（填化学式）。
（2）燃料电池的能量转化效率比直接燃烧的高，如图为甲烷一空气燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。
①使用时，甲烷从_______口通入（填“A”或“B”）。
②a极的电极反应式为____________________________。
（3）某同学设计的原电池如图所示，当导线中有3.01×1023个电子通过时，溶液质量减轻_______g。
（4）铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）在水溶液中可形成许多微电池。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是__________________________________________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是____________________________。
参考答案
1．B2．D3．C4．A5．A6．D7．B8．B9．C10．C11．B12．A13．C14．A
15．有利于Pd与Al2O3的分离
3Pd+
+6H++11Cl-=3+3H2O
过滤
对环境产生较大污染（或耗酸量大、或腐蚀性强、或氧化效率低）
NaClO3
1
BC
16．加快溶解速率，同时防止温度过高氯化铵受热分解
过滤
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
加热
4
2MnOOH+6HCl(浓)2MnCl2+Cl2↑+4H2O
17．CH4
A
CH4-8e－+10OH－＝CO+7H2O
2
活性炭具有吸附性，可以吸附少量的Cu2+和Pb2+
碳铁混合物在水溶液中形成的微电池数目减少2020-2021学年度第二学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册第二章第二节化学反应与能量转化培优练习
第I卷（选择题）
一、单选题
1．炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如右图所示。活化氧可以快速氧化
SO2。下列说法不正确的是
A．每活化一个氧分子放出0.29eV能量
B．水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
C．氧分子的活化是O－O的断裂与C－O键的生成过程
D．炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
2．半导体光催化CO2机理如图甲所示，设计成电化学装置如图乙所示，则下列说法正确的是
A．若导线上有4mol电子移动，则质子交换膜左侧产生22．4LO2
B．装置中进行的总反应一定是自发的氧化还原反应
C．图乙中的能量转化形式为：光能→电能→化学能
D．b极上的电极反应为：CO2＋6H＋－6e－CH3OH＋H2O
3．我国科学家设计了一种太阳能驱动的H2S分解装置，工作原理如图所示。下列叙述正确的是（
）
A．甲区发生反应的离子方程式为：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
B．理论上每生成1molS时，H+由质子交换膜右侧向左侧移动的物质的量为2mol
C．丙区发生的电极反应为：H4[SiW12O40]+2e-+2H+=H6[SiW12O40]
D．丁区H6[SiW12O40]在催化剂表面发生电化学反应生成H4[SiW12O40]和H2
4．我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高记录(示意图如图所示，M1、M2
为含铁元素的离子)。下列说法正确的是
A．制
O2
装置中，太阳能转化为电能
B．制
H2
装置中，交换膜为阴离子交换膜
C．系统制得1mol
H2的同时可制得
1mol
O2
D．制H2时阳极可发生反应：[Fe(CN)6]4––e-
=
[Fe(CN)6]3–
5．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。
下列说法不正确的是
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式为：Fe–2e-
=
Fe2+
C．pH=
4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D．pH=
2.0时，正极电极反应式为：2H+
+
2e-
=
H2↑
和
O2
+
4e-
+
4H+
=
2H2O
6．厌氧性硫酸盐还原菌(SRB)是导致金属微生物腐蚀最为普遍的菌种，腐蚀图解如图所示。下列说法正确的是（
）
A．正极的电极反应式为8H++8e-=8H·(吸附)、SO42-+8H·(吸附)S2-+4H2O
B．正极区溶液的pH变小
C．生成1molFeS，转移6mol电子
D．若引入新细菌，一定会加速金属的腐蚀
7．化学中通常用图象直观地描述化学反应进程或结果。下列图象及描述不正确的是
A．表示原电池反应过程中的电流强度的变化，t时可能加入了双氧水
B．由图可知，可以通过调节溶液pH的方法除去溶液中的、、
C．表示常温下稀释HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化，则相同浓度下溶液的pH：
D．表示可逆反应，，在时刻加热，时刻达到新平衡，速率随时间变化的曲线图
8．如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是
A．由制取Mg是吸热过程
B．热稳定性：
C．常温下还原性：
D．由图知此温度下?与?反应的热化学方程式为：
9．下列形式表示的反应为放热反应的是（
）
A．
B．
C．
D．
10．已知N2(g)＋O2(g)2NO(g)
ΔH＝＋181.5kJ·mol－1。某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解，若用分别表示O2、N2、NO，则在固体催化剂表面分解NO的过程可用如图表示，下列说法正确的是（
）
A．从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是C处
B．图示过程中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
C．该反应中NO分子浓度越大，分解速率越快
D．该反应中的固体催化剂起到反应载体的作用，未影响反应的速率，并且该反应的ΔH也不变
11．根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是
A．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B．2
mol
O原子结合生成O2（g）时需要吸收498
kJ能量
C．1
mol
NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632
kJ能量
D．2
mol
N(g)和2
mol
O(g)的总能量为1444
kJ
12．一种利用废干电池中黑色粉末（主要成分MnO2、炭粉及少量Hg2+、Pb2+等重金属盐）制备MnSO4晶体的工艺流程如图：
下列说法错误的是（
）
A．反应①中1molFe至多还原1.5molMnO2
B．重金属主要在滤渣2中
C．步骤③煮沸可使沉淀颗粒长大，目的是便于固液分离
D．合理处理废旧电池有利于资源再利用并防止汞、铅等重金属污染
13．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，
现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：P—P：198，P—O：360，O＝O：498，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6
放出的热量为
( )
A．126
kJ
B．1268
kJ
C．1326
kJ
D．1638
kJ
14．根据下列框图，有关说法正确的是（
）
A．M、E都是第四周期中的过渡元素，E的金属活动性比M的金属活动性强，E3+的氧化性比M2+的氧化性弱
B．反应⑤的离子方程式可表示为：2E（OH）3+3Cl2+6H2O═3EO42-+6Cl-+12H+
C．反应①、②、③、⑤都属于氧化还原反应，且在反应①和③中硫酸仅表现了酸性
D．用K2EO4、Zn可制成一种高能电池，该电池中负极的电极反应式为：EO42-+4H2O+3e-═E（OH）3+5OH-
第II卷（非选择题）
二、填空题
15．（一）已知断裂1mol
C—H键，要吸收热量414.4
kJ；断裂1
mol
C—C键，要吸收热量347.4
kJ；生成1
mol
C===C键，会放出热量615.3
kJ；生成1
mol
H—H键，会放出热量435.3
kJ。某有机物分解的反应可表示为：
若在反应中消耗了1
mol乙烷，则有关该反应的说法正确的是
A．该反应放出251.2
kJ的热量
B．该反应吸收251.2
kJ的热量
C．该反应放出125.6
kJ的热量
D．该反应吸收125.6
kJ的热量
（二）如图所示的原电池，一段时间后某极析出1.28g的固体。回答下列问题：
（1）正极是
（填“锌”或“银”），发生了
反应。
（2）正极的电极反应为
。
（3）上述过程中共转移电子
mol。
（4）锌片的质量
（填“增加”或“减少”）
g。
16．芒硝化学式Na2SO4·10H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。
①该电解槽的阳极反应式为_________________。此时通过阴离子交换膜的离子数______（填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钠溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）__________导出。
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_______________________。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为___________。已知H2的燃烧热为285.8
kJ/mol，则该燃料电池工作产生36
g
H2O时，理论上有________kJ的能量转化为电能。
17．以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程如下：
（1）写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式_______
（2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是_____填字母）。
A．草酸(
HOOC-COOH)
B．甲醇(CH3OH)
C．尿素[CO(NH2)2]
（3）工业上还可以利用天然气（主要成份为CH4）与C02反应制备合成气。已知：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
△H=-890.3kJ/mol
2H2(g)+
O2(g)=
2H2O(l)
△H=-571.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
△H=-566.0kJ/mol
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为____________________。
（4）方法2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应：
CH3OOC—COOCH3(g)+
4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是___________(填字母)。
A．升高温度
B．增大压强
C．增大氢气浓度
（5）草酸二甲酯水解生成草酸：CH3OOC—COOCH3+
2H2OHOOC—COOH+2CH3OH
①草酸是二元弱酸，可以制备（草酸氢钾），溶液呈酸性，用化学平衡原理解释：__________________。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是_______（填字母）。
A．
B．
C．
（6）乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的_____填“正”或“负”）极，负极反应式为_______________。
参考答案
1．B2．C3．C4．D5．C6．A7．B8．B9．D10．A11．C12．B13．D14．C15．（一）D；
（二）（1）锌
；还原；（2）Cu2++2e-=Cu；（3）0.04
；（4）减少；1.3。
16．4OH―-4e－＝2H2O＋O2↑
小于
D
H+放电促进水的电离，使OH－浓度增大
H2－2e－＋2OH－＝2H2O
571.6
17．2CO+3H2HOCH2CH2OH
B
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H＝+247.3kJ/mol
BC
①HC2O4-H++
C2O42-,
HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-，草酸氢根离子的电离程度大于其水解程度
AC
负
HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O
