2019届人教版高中化学必修2第二章《化学反应与能量》章节测试题(含答案解析版).doc

2019届人教版高中化学必修2第二章《化学反应与能量》章节测试题
一、单选题(共15小题)
1.下图所示的装置中能产生有效电流的是(　　)

A． A
B． B
C． C
D． D
2.某同学根据离子反应方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋来设计原电池。下列设计方案中可行的是(　　)
A． 电极材料为铁和锌，电解质溶液为氯化铁溶液
B． 电极材料为铁和铜，电解质溶液为硝酸铁溶液
C． 电极材料为铁和石墨，电解质溶液为氯化亚铁溶液
D． 电极材料为石墨，电解质溶液为氯化铁溶液
3.在一定条件下，一氧化二氮分解的部分实验数据如下：

下列能正确表示该反应有关物理量变化规律的是(　　)
(注：图中半衰期指任一浓度一氧化二氮消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示一氧化二氮初始浓度且c1＜c2)

A． 答案A
B． 答案B
C． 答案C
D． 答案D
4.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
5.下列现象中，能说明铝在氧气中燃烧是化学变化的是(　　)
A． 发出耀眼白光
B． 生成白色粉末
C． 放出大量的热
D． 铝的质量减少
6.在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是(　　)
A． 正极附近的硫酸根离子浓度逐渐增大
B． 正极有氧气逸出
C． 电子通过导线由铜片流向锌片
D． 铜片上有氢气逸出
7.下列说法不正确的是(　　)
A． 化石燃料在一定条件下才能充分燃烧
B． 化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的一氧化碳、二氧化硫等有害气体
C． 直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好
D． 固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低
8.反应2SO2＋O22SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素8O的氧气经过一段时间后，8O原子存在于(　　)
A． O2
B． SO2
C． O2和SO2
D． O2、SO2和SO3
9.下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是(　　)

A． 锌片逐渐溶解
B． 烧杯中溶液逐渐呈蓝色
C． 电子由铜片通过导线流向锌片
D． 锌为正极，铜为负极
10.一定温度下，恒容密闭容器中发生反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，达到平衡的标志是(　　)
①相同时间内，氧气的生成速率为nmol·L－1·s－1，二氧化氮的生成速率为2nmol·L－1·s－1
②单位时间内生成nmol 氧气的同时生成2nmol的一氧化氮
③混合气体的颜色不再变化
④混合气体的密度保持不变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥压强不再随时间变化而变化
A． ①③⑤⑥
B． ②③⑤
C． ①③④
D． 全部
11.如图所示，两电极一极为碳棒，一极为铁片，若电流表的指针发生偏转， 且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是(　　)

A． a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B． b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C． a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D． b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
12.已知某反应aA(g)＋bB(g)2C(g)的各物质浓度数据如下：

据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是(　　)
A． 9∶3∶4
B． 3∶1∶2
C． 2∶1∶3
D． 3∶2∶1
13.已知铅蓄电池的反应为PbO2＋2H2SO4＋Pb2PbSO4＋2H2O。下列关于铅蓄电池的说法中正确的是(　　)
A． 铅蓄电池属于充电电池
B． 铅蓄电池的放电与充电是可逆反应
C． 铅蓄电池放电时，正极不参与电极反应
D． 铅蓄电池充电时，把化学能转化为电能
14.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
15.酒精燃烧的过程中，发生了能量的转化。下列判断中正确的是(　　)
A． 电能部分转化为化学能
B． 化学能部分转化为热能
C． 热能部分转化为化学能
D． 光能部分转化为化学能
二、填空题(共3小题)
16.现有如下两个反应：
①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O; ②Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋。
(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_______________________________________。
(2)如果不能，说明其原因_______________________________________________________。
(3)如果可以，则写出正、负极材料、其电极反应式、反应类型(“氧化”或“还原”)：
负极：____________，____________，________。
正极：____________，____________，________。
(4)若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加________g，电解质溶液为_________________。
17.下图是探究温度对化学反应速率的影响的实验，其中三支试管中均为3 mL滴有FeCl3溶液的5% H2O2溶液(如下图所示)。

(1)三支试管内溶液产生氧气气泡速率由大到小为________。
(2)由上述实验可得出的结论为____________________________________________。
18.能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O2H2↑＋O2↑。
根据上述回答下列问题：
(1)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是(　　)
A．构成水的氢和氧都是可燃物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源
B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制氢气
(2)1 g氢气燃烧时约放热142.9 kJ，而1 kg汽油燃烧时约放热46 000 kJ。氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源。你认为氢气作为能源的三个主要优点________________，________________，________________。
三、实验题(共3小题)
19.如图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中，试回答下列问题：

(1)实验中观察到的现象是_______________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是_______________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式：_________________________________________________。
(4)由实验推知，氯化镁溶液和氢气的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
20.按照下图所示的操作步骤，完成铝与盐酸反应的实验。

回答下列问题：
(1)实验过程中观察到的实验现象是________________________________________________。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式________________________________________________。
(3)该反应是放热反应还是吸热反应________________________________________________。
21.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(共3小题)
22.常温下，将amol氮气与bmol氢气的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)＝13 mol，nt(NH3)＝6 mol，则a值为________。
(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中氨气体积分数为25%，平衡时氨气的物质的量为________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写最简整数比，下同)n始∶n平＝________。
(4)原气体中a∶b＝________。
(5)达到平衡时，N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)＝________。
(6)达到平衡时混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝________。
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】C
【解析】原电池的形成条件：
①有活动性不同的两个电极，②两电极插入电解质溶液中，③两极用导线相连形成闭合回路，④相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
A项中铁与氢氧化钾溶液不能发生氧化还原反应；B项中的酒精是非电解质；D项中缺少电极，不能形成闭合回路。
2.【答案】B
【解析】该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Fe－2e－=== Fe2＋，正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。铁作负极，活动性比铁弱的金属或导电非金属作正极，电解质溶液中应含有铁离子(Fe3＋)。
3.【答案】A
【解析】由表中数据可知，N2O的反应速率为一定值，与其浓度大小无关，半衰期与浓度呈正相关，转化率与浓度大小无关，故A项正确，B、C、D项错误。
4.【答案】C
【解析】把太阳光变成激光用于分解海水制氢的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。
5.【答案】B
【解析】变化过程中有无新物质生成是判断化学变化的关键。铝在氧气中燃烧，发出耀眼的白光、放出大量的热、铝的质量减少等这些现象都不能说明有新物质产生；而生成白色粉末说明有新物质(氧化铝)生成，由此能判断铝在氧气中燃烧是化学变化。
6.【答案】D
【解析】在锌铜原电池中，溶液中阴离子(硫酸根离子)向负极(电极锌)移动，阳离子(氢离子)向正极(电极铜)移动；氢离子在正极(铜片)上得电子被还原成氢气逸出；在该原电池的外电路中，电子的流向是由负极(锌片)沿导线流向正极(铜片)。
7.【答案】D
【解析】化石燃料直接燃烧不充分，燃烧效率低，并能产生污染环境的一氧化碳、二氧化硫等有害气体；将化石燃料(如煤)进行深加工后，使其变为气体燃料，既能减少二氧化硫的排放，又能提高其燃烧效率。
8.【答案】D
【解析】可逆反应是在相同条件下，可以同时向正反应和逆反应两个反应方向进行，反应体系中反应物和生成物同时存在，由于三种物质均含有氧元素，故8O原子可能存在于三种物质中。
9.【答案】A
【解析】在铜锌原电池中，锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。负极锌失去电子不断溶解，在外电路中电子由锌电极流向铜电极；溶液中的氢离子，在正极铜表面得到电子被还原，有氢气产生，铜电极保持不变，溶液中不存在铜离子，不能使溶液呈蓝色。
10.【答案】A
【解析】①基本规律：正反应速率和逆反应速率相等，或各组分的物质的量、体积分数、质量分数、浓度等不再变化时，反应达到平衡状态。
②对于体积变化的气体反应，容器内气体的总物质的量、气体的总压强、混合气体的平均相对分子质量等不再变化时，反应达到平衡状态。
③恒温恒容时，混合气体的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度始终保持不变，无法判断反应是否达到平衡状态。
④氧气的生成速率为nmol·L－1·s－1(正反应速率)与二氧化氮的生成速率为2nmol·L－1·s－1(逆反应速率)之比为1∶2，等于其化学计量数之比，反应达到平衡状态。生成氧气和生成一氧化氮同为正反应，无法判断正反应速率和逆反应速率是否相等。
11.【答案】C
【解析】在铁片、碳棒形成的原电池中， a极上有大量气泡生成，可判断a为原电池的正极(碳棒)，b为原电池的负极(铁片)，电解质溶液为硫酸，不可能是硫酸铜溶液。
12.【答案】B
【解析】2 s内A、B、C的浓度变化分别为1.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1和0.8 mol·L－1，其比为1.2∶0.4∶0.8＝3∶1∶2，即方程式中各物质的化学计量数之比是3∶1∶2。
13.【答案】A
【解析】铅蓄电池是常见的充电电池，放电时把化学能转化为电能，负极(铅)和正极(二氧化铅)都参与电极反应；充电时把电能转化为化学能。铅蓄电池的充电和放电是在不同的条件下进行的反应，它们不是可逆反应。
14.【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。
15.【答案】B
【解析】酒精燃烧的过程中是将酒精内部的化学能部分转化为热能与光能。
16.【答案】(1)①不能，②可以
(2)①为非氧化还原反应，没有电子转移
(3)铜　Cu－2e－=== Cu2＋　氧化　碳棒、银、铂、金(任选一)　2Ag＋＋2e－===2Ag 　还原
(3)108　硝酸银溶液
【解析】反应①为非氧化还原反应，不能用来设计成原电池。反应②为自发的氧化还原反应，可用来设计成原电池，其电池总反应方程式Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋可分为两个电极反应，负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag；铜作负极，活动性比铜弱的金属或导电非金属作正极，硝酸银溶液为电解质溶液。
17.【答案】(1)丙＞乙＞甲　(2)升高温度，会加快化学反应速率
【解析】升高温度，化学反应速率会加快，故三支烧杯中温度高的化学反应速率最快，即丙＞乙＞甲。
18.【答案】(1)AC
(2)发热量高　污染少　原料来源丰富
【解析】水本身并不能燃烧，水分解后生成的氢气才可以燃烧放出热量。而水的分解是吸热反应。在发生吸热反应时，反应物需要吸收能量才能转化为生成物。由题意可知1 g氢气比1 g汽油燃烧时放热量高得多，且产物只有水，所以氢气是一种发热量高、污染少、原料来源丰富的新型能源。
19.【答案】(1)①镁片上有大量气泡产生、②镁片逐渐溶解、③烧杯中溶液变浑浊
(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，氢氧化钙在水中的溶解度随温度升高而减小，有氢氧化钙晶体析出
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
【解析】镁片与盐酸的反应是放热反应，反应物(镁和盐酸)的总能量高于生成物(氯化镁和氢气)的总能量。放出的热通过小试管传递给饱和石灰水溶液，使氢氧化钙的溶解度下降而析出氢氧化钙晶体。
20.【答案】(1)加入盐酸产生大量气泡，温度计指示温度升高
(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(3)放热反应
【解析】铝与盐酸反应产生大量气泡，由于该反应是放热反应，温度计指示的温度升高。
21.【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。
22.【答案】(1)16　(2)8 mol　(3)5∶4　(4)2∶3 (5)1∶2　(6)3∶3∶2
【解析】(1)设反应转化的N2的物质的量为x，由题意可知：
　　　　　　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
n(始)/mol:ab0
n(转)/mol:x3x2x
n(余)/mol: 13b－3x6
由2x＝6得x＝3,a＝13＋3＝16。
(2)平衡时n(NH3)＝716.8 L÷22.4 L·mol－1×25%＝32 mol×25%＝8 mol。
(3)设反应过程中混合气体总物质的量减少y，则
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　Δn
1 mol 3 mol 2 mol 2 mol
　　　　　　　　　　　　　 8 mol　　　y
解得y＝8 mol，原混合气体总物质的量为716.8 L÷22.4 L·mol－1＋8 mol＝40 mol，原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40 mol∶32 mol＝5∶4。
(4)a∶b＝16 mol∶(40－16) mol＝2∶3。
(5)平衡时，氮气的转化率为×100%＝25%，氢气的转化率为×100%＝50%，故α(N2)∶α(H2)＝1∶2。
(6)反应过程中各物质的物质的量如下：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始/mol: 16 24 0
转化/mol: 4 12 8
平衡/mol: 12 12 8
平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝12 mol∶12 mol∶8 mol＝3∶3∶2。
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。