第二章化学反应与能量单元评估B卷答案版本.doc

第二章　单元评估B卷
限时：90分钟总分：110分
第Ⅰ卷(选择题，共54分)
本部分包括18个小题，每小题3分，共54分，每小题有1－2个正确选项
1. 关于能量转化的叙述正确的是(　　)
A. 化学能只可以转化为热能和电能
B. 原电池是化学能转化为电能的惟一途径
C. 化学能转化成热能的途径只有燃烧
D. 太阳能既可以转化为化学能，又可以转化成其他形式的能量
答案：D
2. 已知25℃、101 kPa时：4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)，ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1；4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)，ΔH＝－3 119.1 kJ·mol－1。已知该题中Al与O2的反应中ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1表示的意义为4 mol Al(s)与3 mol O2(g)反应，生成2 mol Al2O3(s)放出的能量为2 834.9 kJ。由此得出的正确结论是(　　)
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为吸热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为放热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应
解析：由于生成物相同，反应物中O2与O3的质量相等，而Al与O3反应放出的能量较多，断开O3分子中化学键所需的能量较低，O2比O3稳定，单位质量的O3能量高于O2，由O2变为O3是吸热反应。
答案：D
3. 关于化学电源的叙述，错误的是(　　)
A. 化学电源均是根据原电池的工作原理设计的
B. 在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应
C. 镍镉电池不能随意丢弃的原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵
D. 燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源
答案：C
4. 对化学反应限度的叙述，错误的是(　　)
A. 任何可逆反应都有一定的限度
B. 化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等
C. 化学反应的限度与时间的长短无关
D. 化学反应的限度是不可改变的
答案：D
5. 下列事实能用影响化学反应速率的外界条件来解释的是(　　)
A．镁和锌分别与相同浓度的盐酸反应，镁产生H2的速率快
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO
C．用加热的方法可以将水中溶解的O2和N2赶出
D．面粉加工厂内充满粉尘，遇水易发生爆炸
解析：A项中速率差异是由反应物的性质决定的，与外界条件无关；B项中未提及速率；C项中变化属于物理变化；D项中提到“充满粉尘”“遇火”等外界条件，爆炸是剧烈的化学反应。
答案：D
6. 下列关于原电池的叙述中正确的是(　　)
A．在锌、铜、CuSO4溶液组成的原电池中，负极质量减轻，正极质量增加
B．在铁、铝、稀硫酸组成的原电池中，电子由铁片通过导线流向铝片
C．在锌、铜、稀硫酸组成的原电池中，当电池工作时，硫酸根离子向正极移动
D．在镁、铝、稀NaOH溶液组成的原电池中，镁是负极，铝是正极
解析：A项，锌作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，负极质量减轻，铜作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，正极质量增加，故A正确；B项，铝作负极，铁作正极，电子由铝片(负极)通过导线流向铁片(正极)，故B错误；C项，H＋向正极移动，得到电子，发生还原反应，则硫酸根离子必然向负极移动，这样才能形成一个闭合回路，故C错误；D项，虽然镁的金属活动性比铝强，但镁不与NaOH溶液反应，而铝能与NaOH溶液反应，即在此环境中铝更容易失去电子，铝作负极，镁作正极，故D错误。
答案：A
7. 下列装置能形成原电池且灵敏电流计发生偏转的是(　　)

解析：B能形成原电池，但形成短路，电流计不偏转。
答案：A
8. 反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)
A. 增加C的量
B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持体积不变，充入N2使体系压强增大
D. 保持压强不变，充入N2使容器体积增大
解析：A选项中C为固态反应物，增加固体的量对反应速度无影响；B选项将容器的体积缩小一半，压强增大，反应速率加快；C选项中充入N2使体系压强增大，但容器的容积未变，参加反应的各种气体浓度未变，故反应速率不变；D选项中保持恒压，充入N2使容器体积增大，参加反应的各种气体浓度减小，反应速率减小。
答案：AC
9. 有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
实验
装置

[来源:]

部分实验现象
a极质量减小b极质量增加
b极有气体产生c极无变化
d极溶解c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　)
A. a>b>c>d B. b>c>d>a
C. d>a>b>c D. a>b>d>c
答案：C
10. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是
H2＋NiO(OH)Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是(　　)
A. 电池放电时，电池负极周围溶液的c(OH－)不断增大
B. 电池放电时，镍元素被氧化
C. 电池放电时，氢元素被氧化
D. 电池放电时，H2是负极
答案：B
11. 下列对可逆反应的认识正确的是(　　)
A．SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4(浓)
===Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反应
B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应
C．SO2与过量的O2发生反应2SO2＋O22SO3，经过足够长的时间后最终SO2全部转化为SO3
D．2 mol SO2与氧气完全反应生成2 mol SO3，放出Q kJ的热量，那么2 mol SO3完全分解生成SO2与O2应吸收Q kJ的热量
解析：可逆反应发生的条件应相同，故A、B错误，C选项不符合两边的反应物与生成物在反应体系中均不能为0这个规律，所以选项C错误；根据能量守恒定律知，选项D正确。
答案：D
12. 设C＋CO22CO(正反应吸热)，反应速率为v1；N2＋3H22NH3(正反应放热)，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(　　)
A. 同时增大 B. 同时减小
C. v1增大，v2减小 D. v1减小，v2增大
解析：本题考查温度对化学反应速率的影响。对可逆反应而言，当温度升高时，无论正反应是吸热反应还是放热反应，化学反应速率都将增大，只不过增大的程度不一致。
其他条件相同时，反应所处的温度越高，反应的速率越快。这里需注意：
①一般认为温度的改变对化学反应速率的影响较大。
②实验测得，温度每升高10℃，反应速率通常增大到原来的2～4倍。
③温度对反应速率的影响与反应物状态无多大关系。
④某反应为可逆反应，正逆反应速率受温度改变而引起的变化倾向相同，但程度不同。
答案：A
13. 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)，673K、30 MPa时，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．点a的正反应速率比点b的大
B．点c处反应达到平衡
C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D．其他条件不变，773 K下反应至t1时刻，v(H2)比图中d点的值大
解析：a点的H2浓度比b点大，故反应速率较大，A项正确；c点时NH3有增大趋势、H2有减小趋势，反应未达平衡，B项错误；d、e两点都是反应达平衡时的点，反应物和生成物浓度都不变，C项错误；温度升高，化学反应速率增大，v(H2)增大，D项正确。
答案：AD
14. 把6 mol气体A和5 mol气体B通入容积为4 L的密闭容器中，在一定条件下发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)(正反应放热)，5 min达平衡，此时生成2 mol C，测得D的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1。下列说法中正确的是(　　)
A．A的平均反应速率为0.15 mol·L－1·min－1
B．恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等
C．降低平衡体系的温度，逆反应速率变小，正反应速率增大
D．B的转化率为25%
解析：　　3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)
起始量： 6 5 0 0
转化量： 3a a 2a ax
2a＝2 mol，a＝1 mol，v(D)＝
＝0.1 mol·L－1·min－1，x＝2，
则v(A)∶v(D)＝3∶2，v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1，A正确；因为x＝2，所以任意时刻C和D的生成速率相等，B错；降低平衡体系的温度，正、逆反应速率都减小，C错；B的转化率为×100%＝20%，D错。
答案：A
15. 某反应进行过程中，各物质物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．C、D是生成物
B．反应的方程式为2A＋B2C
C．2 min后各物质的物质的量不再变化
D．该反应不是可逆反应
解析：从图中可以看出，D的物质的量在反应前后没有变化，可知在反应中作催化剂，A错；2 min时，各物质的物质的量不再变化，且反应物的物质的量不为0，说明该反应为可逆反应，且反应达到平衡，C对、D错；B项应用可逆号，错误。
答案：C
16. 根据下列事实：
(1)X＋Y2＋＝X2＋＋Y
(2)Z＋2H2OZ(OH)2＋H2
(3)Z2＋的氧化性比X2＋弱[来源:.Com]
(4)由Y、W电极组成的原电池，电极反应为W2＋＋2e－＝W，Y－2e－＝Y2＋可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是(　　)
A. XZYW　　　　　　　 B. ZWXY
C. ZXYW D. ZYXW
答案：C
17. 铜是人类认识并应用最早的金属之一，我国是最早使用铜器的国家之一。铁与人类生活密切相关，几乎无处不在，是地壳中含量仅次于铝的金属。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强，设计了如下实验方案：
(1)将铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出
(2)铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2
(3)足量的铁粉和铜粉与浓硫酸在加热条件下反应分别生成FeSO4和CuSO4
(4)将铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解
(5)把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上无气泡产生，而铜片上有气泡产生
(6)把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上有气泡产生，而铜片上无气泡产生
以上实验方案设计合理的有(　　)
A．两种 B．三种
C．四种 D．五种
解析：题中所述6种实验方案仅有(1)和(5)能够证明铁的金属活动性比铜强。而(2)(3)(4)与证明铁、铜的金属活动性无关；(6)由于铁片常温下遇到浓硝酸钝化，而铜常温下与浓硝酸能够发生反应；故铜片上无气泡产生，而铁片上有气泡产生。该现象仅是原电池的一个特例，不能证明铁、铜的金属活动性。
答案：A[来源:]
18. 将2.5 mol A和1.25 mol B通入容积为1L的真空密闭容器中，经5s达到平衡状态。3A(g)＋B(g)pC(g)＋2D(g)，生成0.5 mol D，又知C的平均反应速率是0.1 mol/(L·s)，则下列说法中正确的是(　　)
①A的转化率为20%　②B的转化率为25%　③A的平均反应速率为0.1mol/(L·s)　④方程式中p＝2　⑤B的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ④⑤
答案：D
第Ⅱ卷(非选择题，共56分)
本部分包括6个小题，共56分
19. (12分)(1)下列是用化学方程式表示的化学变化，请在每小题后的横线上注明能量的转化形式。
①电池总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag：__________
____________________________________________________。
②2C2H2＋5O24CO2＋2H2O：_______________________。
③6H2O＋6CO2C6H12O6(葡萄糖)＋6O2：_____________。
④NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O：________。
(2)到目前为止，我国已有上百个地方使用乙醇汽油。
①为了便于区分燃料乙醇和食用乙醇，常在燃料乙醇中添加少量煤油，这里利用的煤油的物理性质是____________________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
②含10%乙醇的汽油在储存和运输过程中应特别注意防水，如果混入了水，汽油中会出现的现象是___________________________
______________________________________________________________________________________________________。
(3)如图是燃料乙醇的生产和消费过程示意图。虽然燃料乙醇的使用缓解了汽车能源的紧张状况，但仍存在一些问题。由此可知，燃料乙醇________。

A．是最理想的绿色能源
B．提供的能量来自于太阳能
C．生产和消费过程对空气没有任何影响
D．生产过程中将消耗大量粮食，以避免粮食过剩
解析：(2)①为了便于区别燃料乙醇和食用乙醇，常在燃料乙醇中添加少量煤油，这里是利用煤油的物理性质中的“煤油有特殊气味”。②如果乙醇汽油中混入了水，汽油中会出现液体分层的现象，原因是汽油与水不能混溶。
(3)从燃料乙醇的生产和消费示意图可以看出：乙醇燃料的使用缓解了能源紧张的情况，但其生产、使用过程中仍然产生一些污染，并且消耗大量粮食，也可能会从一定程度上造成粮食紧张，故A、C、D是错误的，选B。
答案：(1)①放电时化学能转化为电能　②化学能转化为热能　③太阳能转化为化学能　④热能转化为化学能
(2)①煤油有特殊气味　②混合燃料发生分层
(3)B
20. (14分)某化学反应2A(g)B(g)＋D(g)在4种不同条件下进行，B和D的起始浓度为0，反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：

根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验1从第________min后一定达到化学平衡，实验4一定达到平衡的时间是第________ min，c3________1.0 mol·L－1(填“<”“>”或“＝”)。
(2)实验4比实验1的反应速率________(填“快”或“慢”)，原因是____________________________________________。
(3)如果2A(g)B(g)＋D(g)是一个放热反应，那么实验4与实验1相比，________放出的热量多，理由是_________________________
___________________________________________________________________________________________________________________。
(4)实验_______的反应速率最快，快的原因可能是__________。
解析：反应物浓度不随时间改变而变化时说明反应达到平衡状态；实验2中起始和平衡时各物质的浓度和其他实验相同，温度也等同于实验1和3，所以反应速率快的主要原因是使用了催化剂。
答案：(1)40　30　>　(2)快　升高温度，反应速率加快　(3)实验4　实验4中A反应的程度大，反应的物质的量多　(4)2　使用了催化剂
21. (6分)将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。[来源:]

在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：

金属
电子流动方向
电压(V)
D
D→Cu
＋0.78
C
Cu→C
－0.15
B
B→Cu
＋1.35
A
A→Cu
＋0.30
已知：构成两电极的金属活动性相差较大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断：
(1)最活泼的金属为________。
(2)若滤纸改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到蓝色沉淀析出的是________金属，其负极的电极反应为______________。
(3)若滤纸上析出沉淀为9.8g，则转移的电子数为______mol。
解析：(1)由电子流动的方向可知，A、B、D的活动性皆强于Cu，根据“构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越大”可知，B的金属活动性最大，C的金属活动性弱于Cu，不能从CuSO4溶液中置换出Cu。
(2)由(1)的分析可知，只有C金属与Cu组成的原电池，Cu失电子生成Cu2＋，进而与OH－结合产生蓝色沉淀。负极反应为Cu＋2OH－－2e－===Cu(OH)2↓。
(3)因蓝色沉淀为Cu(OH)2，所以当析出9.8 g沉淀时，转移的电子数为×2＝0.2 mol。
答案：(1)B　(2)C　Cu－2e－＋2OH－===Cu(OH)2↓
(3)0.2
22. (6分)某可逆反应在不同反应时间各物质的物质的量的变化情况如图所示。

则该反应的反应物是________，生成物是________，化学方程式是__________________；反应开始至2 min，能否表示出C的反应速率？________，若能，其反应速率为多少，若不能，则其原因是什么？
______________；2 min后，A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在此条件下，反应已达到了________状态。
解析：从图象上可看出，A、B的物质的量随时间的变化而减小，C的物质的量随时间的变化而增大，故A、B为反应物，C为生成物；由A减少2 mol，B减少1 mol，C增加2 mol可推知反应方程式为2A＋B2C；因只知A、B、C的物质的量的变化，而不知其浓度变化，故无法求其反应速率；2 min后，A、B、C的物质的量不再随时间而变，即A、B、C的正逆反应速率相等，反应达到平衡。
答案：A、B　C　2A＋B2C　不能　无法求出浓度变化值　平衡
23. (6分)在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36 L(标准状况)H2时，硫酸恰好用完。计算：
(1)消耗锌的质量。
(2)通过导线的电子的物质的量。
(3)原稀硫酸的物质的量浓度。
解析：当放出3.36L(标准状况)H2时，H2SO4恰好用完，即H＋完全反应。
Zn　＋　H2SO4===ZnSO4　＋　H2↑～　2e－
65 g 1 mol 22.4 L 2 mol
m(Zn) n(H2SO4) 3.36 L n(e－)
＝＝＝
m(Zn)＝9.75g　n(H2SO4)＝0.15mol
n(e－)＝0.30 mol
c(H2SO4)＝＝＝0.75mol/L。
答案：(1)9.75g　(2)0.3mol　(3)0.75mol/L
24. (12分)铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：
______________________________________________________。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。[来源:]

正极反应： _______________________________；
负极反应：________________________________。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10 mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤：_____________________________________
______________________________________________________________________________________________________。

氢氧化物开始
沉淀时的pH
氢氧化物沉淀
完全时的pH
Fe3＋
1.9
3.2
Fe2＋
7.0
9.0
Cu2＋
4.7
6.7
提供的药品：Cl2　浓H2SO4　NaOH溶液　CuO　Cu
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择
两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式：_________________________________；
劣质不锈钢腐蚀的实验现象：_____________________________。
解析：(1)该反应是FeCl3氧化金属铜，其离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
(2)

将(1)中反应设计成原电池必须是Cu作负极，选择比铜不活泼的金属或碳棒为正极，FeCl3溶液作电解质溶液，装置图如图：
正极反应：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，
负极反应：Cu－2e－===Cu2＋。
(3)根据表中给出的数据可知，把Cu2＋中混有的Fe2＋、Fe3＋除掉的方法是将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH至3.2～4.7，Fe3＋以Fe(OH)3的形式沉淀，过滤除去。根据除杂原则，去杂不能加杂，选择氧化剂为Cl2，并加入CuO调节溶液的pH。
(4)根据题给条件，此不锈钢在盐溶液中腐蚀明显，可选择的药品为CuO、浓硫酸，先用水稀释浓硫酸，再用H2SO4与CuO反应生成CuSO4溶液，不锈钢与CuSO4溶液反应在不锈钢表面有紫红色的铜生成。
答案：(1)2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
(2)如图：

2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋　　　Cu－2e－===Cu2＋
(3)①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；③过滤[除去Fe(OH)3]
④CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
不锈钢表面有紫红色物质生成