人教版高中化学第二章 化学反应与能量单元练习题.docx
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人教版高中化学第二章化学反应与能量单元练习题
第二章化学反应与能量
一、单选题
1.一定温度下，对可逆反应A（g）＋2B（g）
3C（g）的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是（ ）
A．单位时间内消耗amolA，同时生成3amolC
B．当3v正（B）＝2v逆（C）
C．容器内的压强不再变化
D．混合气体物质的量不再变化
2.如图所示装置中，观察到电流表指针偏转，X棒变重，Y棒变轻，由此判断下表中所列X、Y、Z物质，其中可以成立的是（ ）
A．A
B．B
C．C
D．D
3.某温度下，浓度都是1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。
反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol·L－1，用Y2表示的反应速率v（Y2）＝0.1mol·L－1·min－1，生成的c（Z）为0.4mol·L－1，则该反应的化学方程式是（ ）
A．X2＋2Y2===2XY2
B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3Y
D．X2＋3Y2===2XY3
4.下列说法不正确的是（ ）
A．化学反应可分为吸热反应和放热反应
B．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来
C．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成
D．化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同
5.下图是生活中常用的锌锰干电池的示意图，下列有关说法中不正确的是（ ）
A．电池内部含有电解质
B．锌是负极，碳棒是正极
C．电池用完后可埋入土壤
D．锌锰干电池属于一次电池
6.关于能源的开发和节约，下列观点错误的是（ ）
A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现
C．能源的开发利用，必须同时考虑对环境的影响
D．氢气是一种高效无污染的能源，可以设法进行开发
7.下列对可逆反应的认识正确的是（ ）
A．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
B．在同一条件下，同时向正反应和逆反应两个方向进行的反应叫可逆反应
C．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应是可逆反应
D．在可逆反应进行中正反应速率与逆反应速率一定相等
8.下列装置中，能构成原电池的是（ ）
A．A
B．B
C．C
D．D
9.如图所示的装置中，金属活动性顺序M位于氢之前，而N位于氢之后。
下列叙述中不正确的是（ ）
A．N上有气体放出
B．M为负极，N为正极
C．是化学能转变为电能的装置
D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N
10.天然气和液化石油气燃烧的化学方程式主要为
CH4＋2O2
CO2＋2H2O，
C3H8＋5O2
3CO2＋4H2O。
现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为燃烧液化石油气，应采取的正确措施是（ ）
A．减少空气进入量或增大石油气进入量
B．增大空气进入量或减少石油气进入量
C．减少空气进入量或减少石油气进入量
D．增大空气进入量或增大石油气进入量
11.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，已知键能是指断开1mol化学键变为气态原子时所放出的能量，以下是几种化学键的键能：
下列说法中正确的是（ ）
A．过程N2（g）―→2N（g）放出能量
B．过程N（g）＋3F（g）―→NF3（g）放出能量
C．反应N2（g）＋3F2（g）===2NF3（g）是吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应
12.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（ ）
①提高燃料的着火点 ②降低燃料的着火点 ③将固体燃料粉碎 ④将液体燃料雾化处理 ⑤将煤进行气化处理 ⑥通入适当过量的空气
A．①③④⑤
B．②③⑤⑥
C．③④⑤⑥
D．①②③④
13.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下。
下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是（ ）
A．该电池工作时电能转化为化学能
B．该电池中电极a是正极
C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
D．该电池的总反应：
2H2＋O2===2H2O
14.在平衡体系2NO＋O2
2NO2中通入18O组成的氧气，重新达到平衡后则18O（ ）
A．只存在于O2中
B．只存在于NO2中
C．只存在于O2和NO2中
D．存在于NO、O2、NO2中
15.以锌片和铜片分别为两电极、稀硫酸为电解液组成原电池，当导线中通过2mol电子时，下列说法正确的是（ ）
A．锌片溶解了1mol，铜片上析出1mol氢气
B．两电极上溶解和析出的物质的质量相等
C．锌片溶解了1g，铜片上析出1g氢气
D．电解质溶液的酸性不变
二、双选题
16.如下图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．铜是负极，铜片上有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少
C．电子从锌片经导线流向铜片
D．氢离子在铜片表面被还原
17.下列有关催化剂的叙述正确的是（ ）
A．具有专一性，二氧化锰只能催化过氧化氢的分解，不能催化其他反应
B．能改变化学反应的历程，也能改变反应的焓变
C．能同等程度的加快同一反应的正、逆化学反应速率
D．使用催化剂时，要注意其使用时的温度范围
18.下列能够组成原电池装置的是（ ）
A．A
B．B
C．C
D．D
19.向平衡体系CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）中加入18O和2H组成的H2O（g），当再次达到平衡时，下列判断正确的是（ ）
A．含18O的物质只有一种
B．含2H的物质有两种
C．含18O和2H的物质各有两种
D．既含18O又含2H的物质只有一种
三、填空题
20.写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学方程式。
（1）铜片、银片和硝酸银溶液组成的原电池
①负极反应式是__________________________________________________________________；
②正极反应式是__________________________________________________________________；
③总反应的化学方程式是__________________________________________________________。
（2）铁棒、石墨碳棒和稀硫酸组成的原电池
①负极反应式是__________________________________________________________________；
②正极反应式是__________________________________________________________________；
③总反应的化学方程式是__________________________________________________________。
21.根据下列实验探究化学反应的主要影响因素，其中三支试管中均事先加入10mL0.5mol·L－1的盐酸，三支试管中加入大小相同的镁片、铁片和铜片（如下图所示）。
（1）反应的现象为Ⅰ中____________，Ⅱ中____________，Ⅲ中____________，其中____________与盐酸反应产生气泡的速率最快。
（2）根据实验现象，即可得出结论为________________________________________________________________________。
22.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：
2H2O
2H2↑＋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）1g氢气燃烧时约放热142.9kJ，而1kg汽油燃烧时约放热46000kJ。
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________________，________________，________________。
23.现用如图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
量筒的规格为1000mL，供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。
请回答下列问题：
（1）b电极材料为________，其电极反应式为_________________________________。
（2）当量筒中收集到672mL（标准状况下）气体时，通过导线的电子的物质的量为________mol，此时a电极质量________（填“增加”或“减少”）________g。
（3）如果将a、b两电极的电极材料对调，U形管中将出现的现象是_________________
_______________________________________________________。
24.铜、银和硝酸银溶液组成原电池，回答下列问题：
（1）负极反应式是________________________________________________________________。
（2）正极反应式是________________________________________________________________。
（3）当有1.6g铜溶解时，银棒增重________g。
四、实验题
25.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5mL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。
26.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。
请填写下列空白：
（1）实验原理：
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）实验用品：
电极（__________、__________）、稀硫酸、________、________、耳机（或者电流表）（填写所缺的实验用品）。
（3）实验装置如图。
（4）原电池设计及注意的问题：
①按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极（注意：
接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的），这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。
其原因是在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种能量；
②如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的________极，电极反应式为________________________________________________________________________，
发生了______反应；
③铜钉应该接电流表的__________极，电极反应式为____________________________，发生了________反应。
27.分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中A为电流表。
请回答下列问题：
（1）以下叙述中，正确的是（填字母）。
A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．两烧杯中溶液pH均增大
D．产生气泡的速度甲中比乙中慢
E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu
F．乙溶液中
向铜片方向移动
（2）变化过程中能量转化的主要形式：
甲为；乙为。
（3）在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是
。
（4）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式：
铜电极：
，总反应：
。
当电路中转移0.25mol电子时，消耗负极材料的质量为g（Zn的相对原子质量65）。
五、计算题
28.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）鸠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amolD生成。
回答下列问题：
（1）反应2min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________。
29.将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：
3A（g）＋B（g）
2C（g）＋2D（g），反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol。
（1）用C表示10s内反应的平均反应速率为________。
（2）反应前A的物质的量浓度是________。
（3）10s末，生成物D的浓度为________。
（4）A与B的平衡转化率之比为________。
（5）反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），气体的密度变化是________。
（6）平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化（填“增大”、“减小”或“不变”）：
①降低温度____________；②增大A的浓度_________________________________________；
③恒容下充入氖气____________。
答案解析
1.【答案】B
【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（浓度不一定相等）。
②对于体积不变的气体反应，无论反应是否达到平衡，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、混合气体的密度等都不随时间变化而变化。
③消耗A和生成C同为正反应，无法判断正反应速率和逆反应速率相等；v正（B）与v逆（C）之比为2∶3，等于其方程式中化学计量数之比，反应达到平衡状态。
2.【答案】D
【解析】电流表指针偏转，有电流产生，该装置为原电池。
X棒变重为原电池的正极，Y棒变轻为原电池的负极，电解质溶液Z不可能为稀硫酸或稀盐酸，选项A、B不符合题意；选项C中X棒为锌作原电池的负极，质量变轻，Y棒作原电池的正极，有银析出，质量增加，不符合题意。
3.【答案】C
【解析】用X2表示的反应速率为v（X2）＝
＝0.3mol·L－1·min－1。
用Z表示的反应速率为v（Z）＝
＝0.2mol·L－1·min－1。
根据X2、Y2和Z反应速率之比即化学方程式中相应物质的化学计量数之比，则v（X2）∶v（Y2）∶v（Z）＝0.3mol·L－1·min－1∶0.1mol·L－1·min－1∶
0.2mol·L－1·min－1＝3∶1∶2。
根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y。
故可得出反应的化学方程式为3X2＋Y2===2X3Y。
4.【答案】B
【解析】化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成，其能量变化取决于旧键断裂吸收能量与新键形成释放能量的相对大小；化学反应中的能量变化有热能、光能、电能等多种表现形式；根据反应过程中能量的变化（吸收热量或放出热量），化学反应可分为吸热反应和放热反应。
5.【答案】C
【解析】在锌锰干电池中，活泼金属锌为负极，石墨碳棒为正极，内部的电解质是氯化铵。
锌锰干电池属于一次电池，不能反复充电放电。
通常干电池中含有重金属，随意丢弃能造成环境污染，废旧电池要分类回收。
6.【答案】B
【解析】能量守恒是对的，但能被人类利用的能量形成确实有限的，当能量在使用过程中转化成不能再被利用的形成时，对人类来说这部分能源就失去了。
7.【答案】B
【解析】可逆反应是在“同一条件下”、能“同时”向正反应和逆反应“两个方向”进行的化学反应；可逆反应开始进行时，正反应速率大于逆反应速率，二者不相等。
8.【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项中不能形成闭合回路；B项中的电极材料相同；D项中的酒精是非电解质。
9.【答案】D
【解析】在该原电池中，活泼金属M为负极，失去电子发生氧化反应；N为正极，溶液中的氢离子在正极得到电子被还原为氢气有气体放出；电子由负极流出沿导线流向正极，而电流的方向与电子的流向相反，即由正极（N）流向负极（M）。
10.【答案】B
【解析】根据燃烧化学方程式可知，燃烧单位体积的甲烷比液化石油气消耗氧气更少。
若原来烧天然气的灶具要改烧液化石油气时，必须增大空气进入量或减少石油气进入量。
11.【答案】B
【解析】A项，由N2（g）―→2N（g）破坏化学键需吸收能量；B项，N（g）＋3F（g）―→NF3（g）是形成化学键，放出能量；C项，ΔH＝（941.7＋154.8×3－283.0×6）kJ·mol－1＝－291.9kJ·mol－1；D项，化学反应的实质是化学键的断裂和形成。
12.【答案】C
【解析】提高燃料燃烧效率的常用方法有增大燃料与空气的接触面积、通入适当过量的空气。
13.【答案】D
【解析】氢氧燃料电池的两极为惰性电极（不参与电极反应），负极（a极）上通入的燃料氢气发生氧化反应，正极（b极）上通入的氧气发生还原反应，总反应的方程式为2H2＋O2===2H2O。
在其外电路中，电子从负极（a极）流出经导线流向正极（b极）。
14.【答案】D
【解析】2NO＋O2
2NO2这个反应是可逆反应，在18O2投入后，在正逆反应的过程中，使得18O存在于NO、O2、NO2中。
15.【答案】A
【解析】锌铜原电池中，锌为负极：
Zn－2e－===Zn2＋；铜为正极：
2H＋＋2e－===H2↑。
由正、负极得失电子守恒可得关系式：
Zn～2e－～2H＋～H2，即1mol锌（质量65g）溶解时，有2mol电子转移，可产生氢气1mol（质量2g）。
反应过程中，硫酸被消耗，溶液的酸性减弱。
16.【答案】CD
【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。
17.【答案】CD
【解析】二氧化锰既可作过氧化氢分解的催化剂，也可作氯酸钾分解的催化剂；催化剂能改变化学反应的历程，但不能改变反应的焓变；催化剂的活性与温度有关，要在一定温度下使用催化剂，使其活性最大。
18.【答案】AB
【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。
C选项中的甘油是非电解质；D选项中没有形成闭合回路。
19.【答案】BD
【解析】依据可逆反应达到平衡时是一种动态平衡，反应仍然继续进行可得到，含2H的物质有H2O（g）和H2（g），含18O的物质有CO（g）、H2O（g）和CO2（g），既含18O又含2H的物质只有H2O（g）。
20.【答案】
（1）①Cu－2e－===Cu2＋ ②Ag＋＋e－===Ag ③Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu（NO3）2
（2）①Fe－2e－===Fe2＋ ②2H＋＋2e－===H2↑ ③Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
【解析】
（1）根据两极金属相对活动性可确定铜为负极，银为正极；
负极金属本身失去电子，发生氧化反应：
Cu－2e－===Cu2＋；
溶液中的阳离子在正极上得电子，发生还原反应：
Ag＋＋e－===Ag；
总反应的化学方程式是Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu（NO3）2。
（2）根据两极金属相对活动性可确定铁为负极，石墨为正极；
负极金属本身失去电子，发生氧化反应：
Fe－2e－===Fe2＋；
溶液中的阳离子在正极上得电子，发生还原反应：
2H＋＋2e－===H2↑。
总反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。
21.【答案】
（1）镁片溶解，有气泡产生 铁片溶解，溶液由无色变为浅绿色，有气泡产生 铜片不反应 镁片
（2）化学反应速率是由物质本身的性质起决定性作用
【解析】镁片、铁片与盐酸反应，产生气泡，且由于镁的金属活泼性强，镁片与盐酸反应的速率最快；铜片与盐酸不反应；物质之间能否发生反应以及发生反应的化学反应速率的快慢由物质本身的性质决定。
22.【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1g氢气比1g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。
23.【答案】
（1）铜 2H＋＋2e－===H2↑
（2）0.06 减少 1.95
（3）左端液面下降，右端液面上升
【解析】
（1）纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池，由图可知b电极处有氢气生成，则b为铜，为正极；a为锌，为负极；b电极上氢离子得电子生成氢气，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
（2）当量筒中收集到672mL（标准状况下）气体时，n（H2）＝
＝
＝0.03mol，已知b电极上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，则通过导线的电子的物质的量为0.06mol，a电极上的反应为Zn－2e－===Zn2＋，则溶解的Zn的物质的量为0.03mol，则减少的Zn的质量为65g·mol－1×0.03mol＝1.95g。
（3）如果将a、b两电极的电极材料对调，则右边为锌，失电子作负极，左边为铜，作正极，氢离子得电子生成氢气，所以U形管中左端液面下降，右端液面上升。
24.【答案】
（1）Cu－2e－===Cu2＋
（2）Ag＋＋e－===Ag
（3）5.4
【解析】该原电池中，相对活泼的金属铜作负极，电极反应式为Cu－2e－===
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