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第六章 化学反应与能量
单元测试 提高卷
一.选择题(每题3分,共48分)
1.下列叙述不正确的是
A.用天然气火力发电时,每一步都需要化学反应来完成
B.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源,保护环境
C.原电池反应一定为氧化还原反应
D.在火力发电时,化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程,伴随着能量的变化
2.下列叙述不正确的是
A.影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质
B.反应速率是瞬时速率
C.不能用固体物质表示反应速率
D.温度是影响化学反应速率的一个外界因素
3.某可逆反应达到平衡状态时,下列说法正确的是
①正反应和逆反应同时进行,两者的速率完全相等
②反应物和生成物同时存在,两者的浓度相同
③混合物的组成比例不会因时间而改变
A.只有① B.①③ C.只有② D.①②③
4.下列说法正确的是
A.燃料电池工作时,将可燃物通入正极,将氧气通入负极
B.对于反应2H2O2=2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
C.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率
D.100mL2mol/L盐酸跟锌片反应,将盐酸换成100mL2mol/L硫酸,反应速率不变
5.把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有50mL0.5mol/L硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图所示的坐标曲线来表示。下列推论错误的是
A.O→a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液
B.b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C.t=c时反应处于平衡状态
D.t>c时,产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H+)降低
6.“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极,向极板上滴加食盐水后电池便可工作,电池反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是
A.镁片作为正极
B.食盐水作为电解质溶液
C.电池工作时镁片逐渐被消耗
D.电池工作时实现了化学能向电能的转化
7.已知气体A和B发生反应生成C,其分子结构模型如图所示,下列说法不正确的是( )
A.由图可知,该化学反应属于化合反应
B.该化学反应属于不属于氧化还原反应
C.由图可知,化学反应过程中,包含着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成
D.气体A、B、C可能分别为H2、Cl2和HCl
8.用A、B、C、D四块金属片进行如下实验:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C;
③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;
④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应。
据此,判断四种金属的活动性顺序是( )
A.A>B>C>D B.C>A>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A
9.一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。2min后,NO的浓度为0.06mol·L-1。下列有关说法不正确的是
A.2min末,用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1
B.2min末,NH3的浓度为0.14mol·L-1
C.0~2min内,生成的水的质量为3.24g
D.0~2min内,O2的物质的量减少了0.15mol
10.已知2Fe3++2I-→2Fe2++I2,为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度,取5mL0.5mol•L-1KI溶液,向其中加主0.1mol•L-1的FeCl31mL,充分反应,下列实验操作能检验该反应是否存在限度的是
A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有黄色沉淀产生
B.再加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色是否变为紫红色
C.再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀产生
D.再加入CCl4振荡后,取上层清液,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变成红色
11.一定温度下,溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如表:
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)= 3.3×10-2mol/(L•min)
B.反应到6min时,
C.反应到6min时,H2O2分解了60%
D.0~6min的平均反应速率:
12.对可逆反应,下列叙述正确的是
A.化学反应速率关系是:
B.若单位时间内生成xmol NO的同时,消耗xmol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.达到化学平衡时,
13.将V1mL 1.0 mol•L-1NaOH 溶液和V2mL未知浓度的HCl溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是
A.做该实验时环境温度为 22℃
B.该实验表明热能可以转化为化学能
C.HCl 溶液的浓度约是 1.5 mol•L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
14.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.容器中总压强不变
C.容器中混合气体的平均相对分子质量不变
D.容器中氨气的体积分数不变
15.一定条件下,对于可逆反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 c1、c2、c3(均不为 0,单位 mol/L),达到平衡时,X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08mol/L,则下列判断不正确的是
A.c1∶c2=1∶3
B.平衡时 Y 和 Z 的生成速率之比为 3∶2
C.X、Y 的转化率之比等于 1:3
D.c2 的取值范围为 0<c2<0.42 mol/L
16.利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计的电池装置如图所示,该装置既能有效消除氮氧化物的排放减轻环境污染,又能充分利用化学能。下列说法正确的是( )
A.电池工作时,OH—从左向右迁移
B.电极A上发生氧化反应,电极A为正极
C.当有0.1molNO2被处理时,外电路中通过电子0.4mol
D.电极B的电极反应式为2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O
二.非选择题(共52分)
17.依据化学能与热能的相关知识回答下列问题:
Ⅰ、键能是指在25 ℃、101 kPa,将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。显然键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。如H—H键的键能是436 kJ·mol-1,是指使1 mol H2分子变成2 mol H原子需要吸收436 kJ的能量。
(1)已知H—Cl键的键能为431 kJ·mol-1,下列叙述正确的是_______(填字母,下同)。
A.每生成1 mol H-Cl键放出431 kJ能量
B.每生成1 mol H-Cl键吸收431 kJ能量
C.每拆开1 mol H-Cl键放出431 kJ能量
D.每拆开1 mol H-Cl键吸收431 kJ能量
(2)已知键能:H-H键为436 kJ·mol-1;H-F键为565 kJ·mol-1;H-Cl键为431 kJ·mol-1;H-Br键为366 kJ·mol-1。则下列分子受热时最稳定的是_______。
A.HF B.HCl C.HBr D.H2
(3)能用键能大小解释的是_______。
A.氮气的化学性质比氧气稳定
B.常温常压下溴呈液态,碘呈固态
C.稀有气体一般很难发生化学反应
D.硝酸易挥发而硫酸难挥发
Ⅱ、已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)1 mol N原子和3 mol H原子生成1 mol NH3(g)的过程_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。
(2)0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。
(3)1 mol NH3(l)生成1 mol N原子和3 mol H原子的过程_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ能量。
18.向2L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) pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了mol,有molD生成。回答下列问题:
(1)反应2min内,v(A)=______________;v(B)=______________;
(2)下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是:______;
A、 xV(A)正=qV(D)逆 B、气体总的质量保持不变 C、C的总质量保持不变 D、混合气体总的物质的量不再变化 E、混合气体总的密度不再变化 F、混合气体平均分子量不再变化
(3)反应平衡时,D为2amol,则B的转化率为________;
(4)其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较,反应速率_____(是“增大”“减小”或“不变”),
19.(1)下图是某化学兴趣小组探究化学能转变为电能的装置,若依据氧化还原反应: Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+ 设计原电池,电极a为石墨、则电极b为电池的______极,发生的电极反应式为:___________,电极a上发生的电极反应为_____(填“氧化”或“还原"反应。
(2)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计如图为某种甲烷燃料电池示意图,工作时电子流向如图所示。
写出电极A的电极方程式________________,电极A附近pH如何变化?______________ (填“变大”或“变小”)。
(3)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,电解质溶液是LiAlCl4- SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl= 4LiCl+S+ SO2。已知SOCl2会与水反应有刺激性气味的气体生成:SOCl2+ H2O=2HCl↑+ SO2↑。电池的负极材料为_________ ; 电池正极发生的电极反应式为_________;组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是______________。
20.氢气是一种清洁能源,请根据实验室和工业上制氢及氢气性质回答相关问题。
I.实验室用稀硫酸与锌粒(黄豆粒大小)制取氢气时加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________;
(2)要加快上述实验中产生氢气的速率,还可采取的措施有______、_______(列举两种措施)。
(3)当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,请分析氢气生成速率下降的主要原因____________。
II.工业上海水制氢气的新技术:2H2O2H2↑+O2↑。试回答下列问题:
(1)分解海水的反应属于_____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极是2H2+2O2-―4e-=2H2O,B极是O2+4e-=2O2-,则A极是电池的____极。
(3)氢气的储存比较困难,最近科学家研究出一种环保,安全的储氢方法,其原理可表示为:NaHCO3+H2HCOONa+H2O。下列有关说法正确的是____。
A 储氢释氢过程均无能量变化 B 该反应属于可逆反应
C 储氢过程中,NaHCO3被还原 D 释氢过程中,每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L的H2
21.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:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤
现象
结论
①分别取等体积的2 mol·L-1硫酸于试管中;
②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。
反应快慢:Mg>Fe>Cu
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研究浓度对反应速率的影响,利用上图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是____________________________;应该测定的实验数据是________________________________________________________________________。
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液退色不明显;但不久突然退色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,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。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是________。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.氯化锰 D.水
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