2018-2019学年高中化学 第二章 化学反应与能量达标测试（含解析）新人教版必修2.doc

第二章达标测试(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1下列有关能源的说法错误的是()A风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料D原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源【解析】风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不是直接获得的，属于二次能源，A正确，D错误；随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，B、C正确。【答案】D2从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看，下列变化不能说明发生了化学变化的是()A变化时有电子的得失或共用电子对的形成B变化过程中有化学键的断裂和形成C变化时释放出能量D变化前后原子的种类和数目没有改变，分子种类增加了【解析】某些物理变化也能释放能量，如浓H2SO4、NaOH等溶于水放出热量，白炽灯工作时发光、发热等。【答案】C3在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的下列叙述不正确的是()A碳棒上有气体放出，溶液pH变大Ba是正极，b是负极C导线中有电子流动，电子从a极到b极Da极上发生了氧化反应【解析】显然，电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活泼性ab(碳棒)，所以a为电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：ane=an(氧化反应)b(正)极：nHne=H2(还原反应)由于正极放电消耗H，溶液中c(H)减小，pH增大，在外电路中，电子由a极流出经电流表流向b极。【答案】B4下列图示变化为吸热反应的是()【解析】A项，吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，正确；B项，反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应；C项，浓硫酸溶于水放热，该过程发生的是物理变化；D项，锌与稀盐酸的反应是放热反应。【答案】A5下列说法不正确的是()A原电池负极被氧化B任何化学反应都能设计成原电池C化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变D化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变【解析】原电池反应的本质是氧化还原反应，因此非氧化还原反应是不能设计成原电池的。【答案】B6X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()AXYZBXZYCYXZ DYZX【解析】根据原电池原理，负极的金属比正极活泼，可知YX，根据金属活动性顺序和置换反应原理，可知XZ，故有YXZ。【答案】C7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，金属腐蚀速率最快的是()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【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，Zn、Al比Fe较活泼，Fe比Sn(锡)、Cu比Ag较活泼，而Fe比Cu活泼，故镀锡铁盒镀层破坏后腐蚀最快。【答案】B8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 HO键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收能量为()A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ【解析】设1 mol HH键断裂时吸收能量为x kJ。首先写出化学反应方程式2H2O22H2O，然后分析过程，2HHO=O2HOH，由过程可知2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2 mol HH键、1 mol O=O键，吸收的能量为(2x496) kJ；生成2 mol H2O形成4 mol HO键，放出的能量为4463 kJ1 852 kJ，依据能量守恒定律放出能量484 kJ1852 kJ(2x496) kJ，即可求出x436。【答案】C9锂电池是新一代高能电池，目前已研究出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为LiMnO2=LiMnO2。下列说法中正确的是()ALi是正极，MnO2是负极B放电时负极反应为Lie=LiC放电时正极反应为MnOe=MnO2D放电时，产生高锰酸根离子【解析】放电时，Li为负极，发生反应：LieLi；MnO2为正极，发生反应：MnO2e=MnO。【答案】B10在密闭容器中进行反应：X2(g)3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()Ac(Z)0.5 molL1Bc(Y2)0.5 molL1Cc(X2)0.2 molL1Dc(Y2)0.6 molL1【解析】若反应向正反应方向进行，0.1 molL1X2与0.3 molL1Y2完全转化可生成0.2 molL1Z，这表明平衡时Z的浓度应小于0.4 molL1；若反应向逆反应方向进行，0.2 molL1Z全部分解转化生成0.1 molL1X2和0.3 molL1Y2，这表明平衡时X2的浓度应小于0.2 molL1，Y2的浓度应小于0.6 molL1。【答案】B二、非选择题(本题包括5小题，共50分)11(10分)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O2H2O2。制得的氢气可用于燃料电池。请完成下列问题：(1)太阳光分解海水时，实现了从_能转化为_能，二氧化钛作_。(2)生成的氢气，用于燃料电池时，实现_能转化为_能。水分解时，断裂的化学键有_键，分解海水的反应属于_(填“放热”或“吸热”)反应。(3)某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，A极上发生的电极反应式为：A极：H2O22e=H2O则A极是电池的_极；电子从该极_(填“流入”或“流出”)，另一电极的电极反应式为_。【答案】(1)太阳化学催化剂(2)化学电HO吸热(3)负流出O24e=2O212(10分)工业合成氨反应：N23H22NH3是一个放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知形成1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键放出的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。则：(1)若1 mol N2完全反应生成NH3可_(填“吸收”或“放出”)热量_kJ。(2)如果将1 mol N2和3 mol H2混合，使其充分反应，放出的热量总小于上述数值，其原因是_。(3)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol NH3，则用N2表示的化学反应速率为_molL1min1。(4)一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是_。a正反应速率和逆反应速率相等b正反应速率最大，逆反应速率为0cN2的转化率达到最大值dN2和H2的浓度相等eN2、H2和NH3的体积分数相等f反应达到最大限度【解析】(1)反应的化学方程式为3H2N22NH3，如果1 mol N2完全反应必有3 mol H2反应，生成2 mol NH3。拆开3 mol HH键和1 mol NN键需要吸收的能量为436 kJ3946 kJ2 254 kJ，但是生成2 mol NH3即生成6 mol NH键可放出热量391 kJ62 346 kJ，总的结果是放出能量2 346 kJ2 254 kJ92 kJ。(2)该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应，因此放出的能量总是小于上述数值。(3)c(NH3)10 mol2 L5 molL1，v(NH3)5 molL110 min0.5 molL1min1，v(N2)0.25 molL1min1。【答案】(1)放出92(2)该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应，因此放出的能量总是小于92 kJ(3)0.25(4)acf13(10分)(1)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池。负极材料是_(写名称)，电极反应为_。正极电极反应式为_。溶液中SO向_极移动。(2)根据下列事实：AB2=A2B；D2H2O=D(OH)2H2；以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E22e=E，B2e=B2，由此可知A2、B2、D2、E2的氧化性强弱关系是_。【解析】(1)该氧化还原反应中还原剂为Cu，故负极是铜，电极反应为Cu2e=Cu2，氧化剂是O2，故正极反应为O24e4H=2H2O，溶液中阴离子SO向负极移动。(2)由金属活动性的判断条件知，中AB；D是很活泼的金属；中BE；所以金属性为DABE，对应阳离子的氧化性恰好相反。【答案】(1)铜Cu2e=Cu2O24e4H=2H2O负(2)E2B2A2D214(10分)影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2 mol/L稀硫酸，设计实验方案探究影响反应速率的因素。实验报告如下表：实验步骤现象结论分别取等体积的2 mol/L稀硫酸于三支试管中；分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg反应快慢：MgAlFe反应物的性质越活泼，反应速率越快(1)该同学的实验目的是_；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是_。(2)乙同学为了更精确地探究浓度对反应速率的影响，利用右图所示装置在同温下进行定量实验。用大小、形状相同的Fe分别和0.5 mol/L、2 mol/L的足量稀硫酸反应。通过_可以说明浓度对化学反应速率的影响。实验二：已知2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O10CO2，在开始一段时间内，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久溶液突然褪色，反应速率明显加快。(3)针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是_的影响。(4)若用实验证明你的猜想，除酸性KMnO4溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入_。AK2SO4 BMnSO4CMnCl2 D水【解析】(4)MnCl2中也含Mn2，但不能选为催化剂，原因为Cl易被酸性KMnO4溶液氧化。【答案】(1)比较反应物本身的性质对反应速率的影响温度(2)测定和比较相同时间内产生氢气的体积(或测定和比较产生相同体积氢气所需的时间)(3)Mn2的催化作用(或催化剂)(4)B15(10分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强、性质稳定。(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。【解析】本题将电化学与氧化还原反应计算联系起来，同学们应抓住得失电子守恒的原理进行分析和解题。本题前两问是以氢氧燃料电池工作原理作为基本考点。燃料电池是原电池，所以该装置由化学能转变为电能。通入氢气的一极是负极，通入氧气的一极是正极，因此电子由a向b移动。(4)利用氧化还原反应中化合价的升降判断氧化剂和还原剂。H22LiH mol 20 molV(LiH)0.195 L则体积比为(或8.71104)根据反应，则有：LiHH22e20 mol 40 mol80%32 mol【答案】(1)由化学能转变为电能由a到b(2)2H24OH4e=4H2O(或H22OH2e=2H2O)(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子的数目，加快电极反应速率(4)LiH2O(或8.71104)32