2019-2020學年新人教版必修2第六章化學反應與能量單元測試題

第六章測評(時間:90分鐘分值:100分)一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分)1.一定條件下,某容器中各微粒在反應前后變化的示意圖如下,其中和代表不同元素的原子。關于此反應說法錯誤的是()A.一定屬于吸熱反應B.一定屬于可逆反應C.一定屬于氧化還原反應D.一定屬于分解反應答案A解析觀察示意圖知,該反應的反應物是一種,生成物是兩種,該反應為分解反應,一般的分解反應是吸熱反應,但也有的分解反應(如2H2O22H2O+O2↑)是放熱反應,A項錯誤、D項正確;根據圖示可知,充分反應后,反應物與生成物共存,所以該反應是可逆反應,B項正確;該反應中反應物為化合物,生成物中有單質,有元素化合價的變化,屬于氧化還原反應,C項正確。2.“鹽水動力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極,向極板上滴加食鹽水后電池便可工作,電池反應為2Mg+O2+2H2O2Mg(OH)2。下列關于該電池的說法錯誤的是()A.鎂片作為正極B.食鹽水作為電解質溶液C.電池工作時鎂片逐漸被消耗D.電池工作時實現了化學能向電能的轉化答案A解析根據原電池原理可知,鎂為負極,發(fā)生氧化反應;氧氣在正極發(fā)生還原反應。3.一種“即食即熱型快餐”適合外出旅行時使用。其內層是用鋁箔包裹的、并已加工好的真空包裝食品,外層則是分別包裝的兩包化學物質,使用時拉動預留在外的拉線,使這兩種化學物質混合并發(fā)生反應,此時便可對食物進行加熱,這兩包化學物質最合適的選擇是()A.濃硫酸與水 B.生石灰與水C.熟石灰與水 D.氯化鈉與水答案B解析濃硫酸溶于水雖然放熱,但濃硫酸是液體,又具有強烈的腐蝕性,不適宜給食品加熱;而相同質量的生石灰和熟石灰分別溶于水,前者放出的熱量比后者多;氯化鈉溶于水能量變化不明顯。4.下列說法不正確的是()A.原電池負極被氧化B.任何化學反應都能設計成原電池C.化學反應的速率和限度均可通過改變化學反應條件而改變D.化學反應達到平衡狀態(tài)時,只要條件不改變,各物質的濃度就不再改變答案B解析原電池反應的本質是氧化還原反應,因此非氧化還原反應是不能設計成原電池的。5.下列有關化學反應速率和限度的說法中,不正確的是()A.實驗室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反應速率明顯加快B.在金屬鈉與足量的水的反應中,增加水的量能增大反應速率C.2SO2+O22SO3反應中,SO2不能全部轉化為SO3D.實驗室用碳酸鈣和鹽酸反應制取CO2,用碳酸鈣粉末比用塊狀碳酸鈣反應要快答案B解析A項,添加催化劑,可增大反應速率;B項,水的量的多少不影響鈉與水的反應速率;C項,可逆反應不能進行到底;D項,增大固體物質的表面積能增大化學反應速率。6.下列措施對增大反應速率明顯有效的是()A.在用H2和N2工業(yè)合成NH3時,降低溫度B.Fe與稀硫酸反應制取氫氣時,改用濃硫酸C.K2SO4與BaCl2在溶液中反應時,增大壓強D.將鋁片改為鋁粉,做鋁與氧氣反應的實驗答案D解析降低溫度,合成NH3的反應速率減小;鐵遇濃硫酸會產生鈍化現象,不再產生氫氣;壓強的改變只能適用于有氣體參加的反應;增大固體的表面積可以加快反應速率。7.某學生將電流表用導線與兩個電極連接在一起,再將兩個電極同時插入某種電解質溶液中,能觀察到有電流產生的是()A.用銅片、鉛筆芯作電極插入稀硫酸中B.用兩個銅片作電極插入硝酸銀溶液中C.用鋅片、銅片作電極插入番茄中D.用銅片、鐵片作電極插入酒精中答案C解析要構成原電池,除要形成閉合回路外,還需要有兩個活動性不同的電極,其中一個電極要能與電解質溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應。A項,銅、石墨與稀硫酸均不反應;B項,電極材料相同;D項,酒精是非電解質;C項,一些水果中含有有機酸,其汁液可作電解質溶液。8.下列各組反應(表中物質均為反應物)在反應剛開始時,放出H2的反應速率最大的是()選項金屬(粉末狀)及其物質的量/mol酸的濃度及體積反應溫度/℃AMg0.16mol·L-1硝酸10mL60BMg0.13mol·L-1鹽酸10mL60CFe0.13mol·L-1鹽酸10mL60DMg0.13mol·L-1硫酸10mL60答案D解析影響化學反應速率的主要因素是反應物的性質,鎂的金屬活動性強于鐵,所以C項放出氫氣的反應速率最小。A項,Mg與HNO3反應不會產生氫氣,B、D兩項中只需比較c(H+)的大小即可,HCl為一元強酸,硫酸為二元強酸,故相同濃度的鹽酸與硫酸溶液,硫酸溶液中的c(H+)大于鹽酸中的c(H+),D項符合題意。9.一定溫度下,反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達到平衡時,n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4。縮小體積,反應再次達到平衡時,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此時SO2的物質的量應是()A.0.4mol B.0.6molC.0.8mol D.1.2mol答案A解析2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始/mol 2x 3x 4x轉化/mol y y2 平衡/mol 2x-y 3x-y2 4x+3解得:x=0.3mol,y=0.2mol,所以2x-y=0.4mol。10.化學能與熱能、電能等能相互轉化。關于化學能與其他能量相互轉化的說法正確的是()A.化學反應中能量變化的主要原因是化學鍵的斷裂與生成B.鋁熱反應中,反應物的總能量比生成物的總能量低C.圖Ⅰ所示的裝置能將化學能轉變?yōu)殡娔蹹.圖Ⅱ所示的反應為吸熱反應答案A解析舊化學鍵斷裂吸收能量,新化學鍵形成釋放能量,所以化學反應中能量變化的主要原因是化學鍵的斷裂與生成,A項正確;鋁熱反應是放熱反應,所以反應物的總能量比生成物的總能量高,B項錯誤;圖Ⅰ所示的裝置中沒有形成閉合回路,不能構成原電池,因此不能將化學能轉變?yōu)殡娔?C項錯誤;圖Ⅱ所示的反應中反應物的總能量高于生成物的總能量,為放熱反應,D項錯誤。11.可再生能源是我國重要的能源資源,在滿足能源需求、改善能源結構、減少環(huán)境污染、促進經濟發(fā)展等方面具有重要作用。應用太陽能光伏發(fā)電技術是實現節(jié)能減排的一項重要措施。下列有關分析不正確的是()A.上圖是太陽能光伏發(fā)電原理圖,圖中A極為正極B.風能、太陽能、生物質能等屬于可再生能源C.推廣可再生能源有利于經濟可持續(xù)發(fā)展D.光伏發(fā)電能量轉化方式是太陽能直接轉變?yōu)殡娔艽鸢窤解析在原電池的外電路中,電流由正極流向負極,由圖中的電流方向可判斷A極為負極,A符合題意;風能、太陽能、生物質能在短時間內能形成,屬于可再生能源,B不符合題意;推廣可再生能源有利于經濟可持續(xù)發(fā)展,C不符合題意;光伏電池發(fā)電是將光能直接轉化為電能,D不符合題意。12.某反應由兩步反應ABC構成,它的反應能量曲線如圖,下列敘述正確的是()A.兩步反應均為吸熱反應B.三種化合物中C最穩(wěn)定C.A與C的能量差為E4D.AB的反應,反應條件一定要加熱答案B解析根據反應能量曲線圖可知,能量大小為B>A>C,故AB、BC兩步反應分別為吸熱反應、放熱反應,其中A、C的能量差為ΔH,C的能量最低,C最穩(wěn)定,A項、C項錯誤,B項正確;吸熱反應不一定需要加熱,D項錯誤。13.下列描述的化學反應狀態(tài),不一定是平衡狀態(tài)的是()A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)恒溫、恒容下,反應體系中氣體的顏色保持不變B.2NO2(g)N2O4(g)恒溫、恒容下,反應體系中氣體的壓強保持不變C.CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)恒溫、恒容下,反應體系中氣體的密度保持不變D.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反應體系中H2與N2的物質的量之比保持3∶1答案D解析A項,該反應體系在恒溫、恒容下氣體的顏色保持不變,即Br2的百分含量保持不變,說明反應處于平衡狀態(tài);B項,該反應在恒溫、恒容下氣體的壓強保持不變,說明NO2和N2O4的物質的量保持不變,反應處于平衡狀態(tài);C項,該反應在恒溫、恒容下氣體的密度保持不變,說明CO2的質量保持不變,反應處于平衡狀態(tài);D項,對于化學反應3H2(g)+N2(g)2NH3(g),如果開始時加入的反應物的物質的量之比n(H2)∶n(N2)=3∶1,或加入的是純NH3,則反應從開始到達到化學平衡狀態(tài),始終滿足n(H2)∶n(N2)=3∶1,因此,n(H2)∶n(N2)=3∶1的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)。14.已知:①1molH2分子中化學鍵斷裂時需要吸收436kJ的能量;②1molI2蒸氣中化學鍵斷裂時需要吸收151kJ的能量;③由H原子和I原子形成1molHI分子時釋放299kJ的能量。下列判斷不正確的是()A.I2分子比H2分子穩(wěn)定B.2molHI(g)發(fā)生分解反應吸收11kJ熱量C.HI與NaOH的反應屬于放熱反應D.0.5molH2(g)與0.5molI2(g)完全反應釋放出5.5kJ熱量答案A解析選項A,H2分子共價鍵斷裂時吸收的熱量比I2分子共價鍵斷裂時吸收的熱量多,H2分子比I2分子穩(wěn)定,A選項錯誤。選項B,2molHI(g)發(fā)生反應2HI(g)H2(g)+I2(g),吸收的熱量=2E(H—I)-E(H—H)-E(I—I)=2mol×299kJ·mol-1-1mol×436kJ·mol-1-1mol×151kJ·mol-1=11kJ。選項C,中和反應是放熱反應。選項D,根據選項B計算可知正確。15.化學電源在日常生活和高科技領域中都有廣泛應用。下列說法不正確的是()A.甲:Zn2+向Cu電極方向移動,Cu電極附近溶液中H+濃度增加B.乙:正極的電極反應式為Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-C.丙:鋅筒作負極,發(fā)生氧化反應,鋅筒會變薄D.丁:使用一段時間后,電解質溶液的酸性減弱,導電能力下降答案A解析A項,Cu作正極,H+在正極得電子生成氫氣,因此Cu電極附近溶液中H+濃度減小,所以錯誤,符合題意;B項,Ag2O得電子作正極,生成Ag和OH-,所以正確,不符合題意;C項,鋅筒作負極,失電子發(fā)生氧化反應生成Zn2+,因此鋅被消耗而使鋅筒變薄,所以正確,不符合題意;D項,鉛酸蓄電池總的電池反應為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,由此可知反應過程中消耗了硫酸,因此電解質溶液酸性減弱,溶液中的離子濃度減小,因此導電能力下降,所以正確,不符合題意。16.一定條件下,在體積為10L的固定容器中發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反應過程如圖:下列說法正確的是()A.t1min時正、逆反應速率相等B.X曲線表示NH3的物質的量隨時間變化的關系C.0~8min,H2的平均反應速率v(H2)=0.75mol·L-1·min-1D.10~12min,N2的平均反應速率v(N2)=0.25mol·L-1·min-1答案B解析t1min時,只是X和Y的物質的量相等,反應沒有達到平衡狀態(tài),說明正、逆反應速率不相等;根據圖像,Y表示H2的物質的量隨時間的變化關系,X表示NH3的物質的量隨時間的變化關系;0~8min,H2的平均反應速率v(H2)=(1.2-0.3)mol8min×10L=0.01125mol·L-1·min-1,根據H2的變化量可計算出10~12min內N2的平均反應速率v(N2)=1二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)17.(13分)反應Fe+H2SO4FeSO4+H2↑的能量變化趨勢如圖所示:(1)該反應為(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(2)若要使該反應的反應速率增大,下列措施可行的是(填字母)。

A.改鐵片為鐵粉B.改稀硫酸為98%的濃硫酸C.升高溫度D.減小壓強(3)若將上述反應設計成原電池,銅為原電池某一極材料,則銅為(填“正”或“負”)極。銅片上產生的現象為,該極上發(fā)生的電極反應為,外電路中電子由(填“正”或“負”,下同)極向極移動。

答案(1)放熱(2)AC(3)正產生無色氣泡2H++2e-H2↑負正解析(1)據能量變化圖像可知該反應是放熱反應。(2)增大固體的表面積或升高溫度,反應速率增大;適當增大反應物濃度,反應速率也增大,但98%的濃硫酸能使鐵鈍化。(3)該反應中鐵是還原劑,作負極,比鐵活動性差的銅應作正極。銅片上,氫離子得到電子,電極反應為2H++2e-H2↑,外電路電子由負極流向正極。18.(13分)(1)在2L的密閉容器中放入4molN2O5,發(fā)生如下反應:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反應至5min時,測得N2O5轉化了20%,則v(NO2)為;5min時,N2O5在混合氣體中的體積分數是。

(2)某溫度時,在一個2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。根據圖中數據填空:①該反應的化學方程式為。

②若X、Y、Z均為氣體,2min時反應達到平衡,此時體系內壓強與開始時的壓強之比為。

③若X、Y、Z均為氣體,則達平衡時,容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始投料時(填“增大”“減小”或“相等”)。

答案(1)0.16mol·L-1·min-161.5%(2)①3X+Y2Z②9∶10③增大解析(1)由三段式可知轉化的N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的濃度分別為0.4mol·L-1、0.8mol·L-1、0.2mol·L-1,5min時N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的濃度分別為1.6mol·L-1、0.8mol·L-1、0.2mol·L-1,故v(NO2)=0.8mol·L-15min=0.16mol·L-1·min-1,5min時,N2O5在混合氣體中的體積分數為1.61.6+0.8+0.2×100%≈61.5%。(2)①反應中各物質的物質的量的變化量之比等于化學計量數之比,則(1-0.7)∶(1-0.9)∶(0.2-0)=3∶1∶2,2min后各物質的物質的量不再變化,此反應為可逆反應,故反應的化學方程式為3X+Y2Z。②壓強之比等于氣體物質的量之比,則(0.9+0.7+0.2)∶(119.(13分)Ⅰ.已知斷裂或形成1mol化學鍵所吸收或放出的能量叫做該化學鍵的鍵能,單位為kJ·mol-1。白磷在氧氣中燃燒的化學方程式可用結構式表示如圖:試根據下表中的化學鍵鍵能計算:0.1molP4(白磷)在氧氣中充分燃燒放出的能量為kJ。

化學鍵P—PP—OOOPO鍵能/(kJ·mol-1)198360498585Ⅱ.將V1mL2.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結果如下圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50mL)。請按要求填空:(1)該實驗表明此反應(填“吸收”或“釋放”)能量,通過圖示分析可以得出:做該實驗時,環(huán)境溫度(填“高于”“低于”或“等于”)22℃。

(2)根據圖示計算該NaOH溶液的濃度約是mol·L-1。

Ⅲ.如圖所示在錐形瓶放置有裝有水的小試管,往小試管中分別加入下列物質時:①燒堿固體、②濃硫酸、③硝酸銨固體、④NaCl固體,其中能使a端液面高于b端液面的是(填序號)。

答案Ⅰ.298.2Ⅱ.(1)釋放低于(2)3.0Ⅲ.③解析Ⅰ.反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能,所以反應P4(s)+5O2(g)P4O10(s)的ΔH=6×198kJ·mol-1+5×498kJ·mol-1-(4×585kJ·mol-1+12×360kJ·mol-1)=-2982kJ·mol-1。故0.1mol白磷在氧氣中充分燃燒放出的能量為298.2kJ。Ⅱ.(1)根據實驗結果圖所示,5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應后的溫度是22℃,又鹽酸和氫氧化鈉溶液反應是放熱反應,釋放能量,可以知道該實驗開始時溫度一定低于22℃。(2)HCl和NaOH恰好完全反應時,參加反應的鹽酸的體積是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL;設恰好完全反應時氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量為n,則n=2.0mol·L-1×0.03L=0.06mol,所以NaOH溶液的濃度為0.06mol0.02L=3mol·L-1。Ⅲ.a端液面高于b端,說明加入藥品后錐形瓶內溫度降低,氣體壓強減小20.(13分)(1)如圖是某化學興趣小組探究不同條件下化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。請回答下列問題:①當電極a為Al、電極b為Cu、電解質溶液為稀硫酸時,正極的電極反應式為,當電路中有0.2mol電子通過時,負極的質量減少g。

②當電極a為Al、電極b為Mg、電解質溶液為氫氧化鈉溶液時,該裝置(填“能”或“不能”)形成原電池,若不能,請說明理由,若能,請指出正、負極:。

(2)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個電流表。①鋅片上